物质鉴别题归类解析
张朝利  2010-05-26
一、不用任何试剂鉴别多种物质
1.先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
2.若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
3.若以上两方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。
4.若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同,现象不同而进行鉴别。中学化学常见的互滴反应现象不同的有:(1)Na2CO3溶液和稀盐酸(2)NaOH溶液和AlCl3溶液(3)NaAlO2溶液与稀盐酸(4)AgNO3溶液与NH3•H2O溶液(5)Ca(OH)2溶液与H3PO4溶液(6)FeCl3溶液与Na2S溶液
5.若采用上述方法鉴别出一种物质后,可用它做试剂鉴别余下的其他物质。
【例1】下列各组稀溶液,不用其他试剂和试纸,就可以将它们区别开的是(    )。
A.硝酸钾、硫酸铜、硫酸氢钠、氯化钡
B.硫酸、硫酸铝、氢氧化钠、硝酸钠
C.盐酸、硫酸钠、硝酸钠、氢氧化钠
D.硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸氢钠
【解析】选项A中蓝色的是硫酸铜溶液,当用它和其他三种溶液混合时,出现白色沉淀的原溶液是氯化钡。氯化钡和剩下的两种溶液混合时,出现白色沉淀的是硫酸氢钠。选项D在两两混合的过程中,碳酸钠与其他物质的混合现象各不相同,分别是白色沉淀(硫酸镁)、气泡(硫酸氢钠)、无明显现象(氢氧化钠)。选项B中只能通过互滴检验出硫酸铝和氢氧化钠,C中的物质无法通过观察、混合的方法加以鉴别。答案:AD
二、只用一种试剂鉴别多种物质
1.先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别。
2.在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂。
3.通过观察需鉴别物质和所给物质的氧化性和还原性,利用氧化还原反应来鉴别物质,也是常用的鉴别方法。当用一种物质鉴别多种物质时,被鉴别物质若出现沉淀、气体、既有沉淀又有气体,或者发生颜色变化,即可作出正确判断。
4.常用水、溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂,利用有机物水溶性和密度不同,以及反应现象的不同鉴别多种有机物。
【例2】下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是(    )
A.苯、酒精、硝基苯                B.食盐、烧碱、硝酸铵
C.蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末    D.氧化铜、二氧化锰、活性炭
【解析】A可利用物质的溶解度和密度不同鉴别;B利用物质溶于水热效应不同进行鉴别。C利用物质的溶解性及形成不同颜色的溶液来鉴别。D三种物质均为黑色粉末,均难溶于水,无法鉴别。答案选D。
【例3】仅用一种试剂鉴别如下物质:四氯化碳、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是(    )。
A.溴水     B.FeCl3溶液
C.酸性KMnO4溶液   D.AgNO3溶液
【解析】选项所给的四种物质中,A、B、C三种都具有强氧化性,它们均可把NaI、Na2SO3分别氧化成I2、Na2SO4,而四氯化碳是有机物,与水互不相溶。因此用A、B、C中的任何物质均可区分开四种物质。选项D,AgNO3溶液无法区分NaCl和Na2SO4溶液。答案 D
三、任选试剂鉴别多种物质
此类题目不限所加试剂的种类,可有多种解法。题目考查的形式往往从众多的鉴别方案中选择最佳方案。其要求是操作步骤简单、试剂选用最少、现象明显。考查的题型多为简答题,答题时要掌握以下要领:
1.选取试剂最佳。选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要不同,使之一目了然。
2.不许原瓶操作。鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用。要有“各取少许”字样。
3.不许“指名道胜”。结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样。一般简答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。
【例4】有六瓶白色固体,它们是Al2O3、NaNO3、Ba(OH)2、MgCl2、(NH4)2SO4、无水CuSO4。现仅用蒸馏水及已被检出的物质对它们作出鉴别。根据以下实验步骤,在空格内填放需加入的试剂。填写检出物质时须与实验现象上下对应(已知:Al2O3不溶于水,但能溶于强酸、强碱溶液)。
(1)待检物+ □ 
(2)待检溶液 + □ 
(3)待检溶液 + □ 
【解析】依题意,首先用蒸馏水检出一种或几种物质,然后再用检出物质为试剂进行鉴别。(1)六种白色固体不溶于水的只有Al2O3,水溶液呈现蓝色的原物质是CuSO4。(2)若将硫酸铜溶液分别与其他试剂混合,只有在Ba(OH)2中产生蓝色沉淀,可鉴定Ba(OH)2,
再用Ba(OH)2检出其他物质[也可以将Al2O3与其他试剂混合,能溶解Al2O3的也只有Ba(OH)2,但用硫酸铜溶液现象更加明显,因此在(2)步操作中选用硫酸铜溶液]。(3)用Ba(OH)2与剩下的三种溶液混合时,能产生白色沉淀的只有MgCl2,在加热的条件下能产生刺激性气体的是(NH4)2SO4,无明显现象的是NaNO3。
答案:(1)水;CuSO4、Al2O3;蓝色溶液、白色固体不溶于水
(2)CuSO4溶液;Ba(OH)2;蓝色沉淀
(3)Ba(OH)2;MgCl2、(NH4)2SO4、NaNO3;白色沉淀、有刺激性气味、无明显现象
四、操作复杂的物质鉴别。
对于组分比较复杂的混合物的鉴别,应该准确找出题目的突破口,然后逐步突破。
【例5】某无色气体含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,将它依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸(无明显现象)、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)(假设每处均完全反应)。下列结论正确的是(    )。
A.肯定有CO2、HCl,可能有NH3和H2或者其中之一
B.肯定有H2、CO2、HCl,可能有CO和水蒸气
C.肯定有H2,肯定没有CO2
D.肯定有CO、O2、H2,可能含有HCl
【解析】上述气体中,能使氢氧化钡溶液产生浑浊现象的只有CO2,在此之前先通过澄清石灰水无浑浊现象,显然是由于HCl存在所致。由于HCl的存在,澄清石灰水的溶质Ca(OH)2易与HCl反应,而使CO2难以与Ca(OH)2作用生成CaCO3沉淀。这样CO2便顺利通过Ca(OH)2溶液,继而与Ba(OH)2反应,生成BaCO3沉淀。混合气体中含HCl后,一定不含NH3,因两者反应能生成白色晶体NH4Cl。混合气体可使灼热的CuO变红,证明其中必有还原性气体CO或H2存在。通过后面实验,即再通过无水硫酸铜时会使其变蓝,证明先前的还原性气体一定有H2存在,至于CO是否存在则不能确定。答案 B
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