物質的鑒別是化學實驗中的重要內容,也是高考的常考內容,其中有關不用任何試劑鑒別物質的試題綜合性強,解析過程紛繁復雜,有較大的難度。
眾所周知,鑒別物質通常要抓住某種物質區別于其他物質的特征,對不同的特征有不同的鑒別方法。其中某些方法較復雜,花費時間較多,學生學習起來較困難。在教學過程中,我們可采取以下的各種方法,以收到較好的效果。
一、焰色反應法根據待測物質中所含陽離子不同,焰色反應時焰色有別,可將待測物逐個鑒別。
【例1】 不用任何試劑鑒別NaCl、K2SO4、CaCl2、BaCl2四種無色溶液。
解析:用鉑絲分別蘸取上述四種溶液,在酒精燈上灼燒?;鹧娉庶S色的是NaCl,呈淺紫色的是K2SO4(透過藍色鈷玻璃觀察),呈磚紅色的是CaCl2,呈黃綠色的是BaCl2。
二、加熱法當要鑒別的是幾種固體時,可根據物質對熱的穩定性及受熱產生的不同現象加以鑒別。
【例2】 不用任何試劑鑒別Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3三種固體。
解析:三種固體各取少許置于試管中加熱。固體全部消失,試管壁上有水珠產生并有刺激性氣體生成的為NH4HCO3;無明顯變化的為Na2CO3;留有白色固體,試管壁有水珠產生的為NaHCO3。
三、互滴法如果待鑒別的兩種溶液外觀相同,但它們互滴時的現象不同,則可用此法。
【例3】 不用任何試劑鑒別稀鹽酸和碳酸鈉溶液。
解析:任取一未知液少許于試管中,逐滴加入另一未知液。若立即有氣泡放出,則滴加的試劑為Na2CO3溶液,試管中未知液為稀鹽酸。反應方程式為:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
若開始沒有氣泡放出,滴入一定量后才有氣泡放出,則滴加的試劑為稀鹽酸,試管中未知液為Na2CO3溶液。反應方程式為:
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
中學常見的還有Al3+與OH-,AlO-2與H+,Ag+與NH3#8226;H2O三組微粒可用此法鑒別。
四、辨色法先根據待鑒別溶液的顏色,確定一種溶液,再由已確定的溶液去鑒別其他溶液。
【例4】 現有①NaOH ②MgSO4 ③FeCl3 ④KCl ⑤Ba(NO3)2五種溶液。不用任何試劑,要用最簡便的方法鑒別,則下列鑒別物質的順序中正確的是()。
A.③①②⑤④B.③①⑤②④
C.①③⑤②④D.⑤①③②④
解析:溶液呈黃色的是FeCl3溶液。取余下的四種無色溶液各少許,滴入FeCl3溶液產生紅褐色沉淀的是NaOH。再用被鑒別出的NaOH溶液與余下的三種無色溶液作用,有白色沉淀的是MgSO4。最后對余下的兩種溶液用MgSO4鑒別,能產生白色沉淀的即是Ba(NO3)2溶液。
中學常見的有顏色的溶液是含Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO-4的溶液,分別為藍色、黃色、淺綠色、紫色。
五、逐一混合,對號入座法從待測液中任選一種,用它分別跟其他待測液相混合,看它們混合后,是否發生反應及反應現象如何。統計現象,對比結果,從而推斷出一種或幾種物質。如果只能推斷出一種,則可利用它再去鑒別其余溶液。
【例5】 不用其他試劑,限用化學方法,只用試管鑒別下列四瓶溶液:CaCl2、Na2CO3、NaHCO3、鹽酸。
解析:取任一待鑒別溶液分別與其余三種溶液混合,列表比較所產生的現象,找出各自的特點,即可一一鑒別出來(見下表)。
注:“—”表示無明顯變化,“↑”表示氣體,“↓”表示沉淀。
由上表可見,取任一待鑒別溶液分別與其余三種溶液混合,若實驗的現象為:一個試管中產生白色沉淀,一個試管中產生無色氣體,一個試管中無明顯變化。則所取的溶液為Na2CO3溶液,產生白色沉淀的試管中盛的是CaCl2,產生無色氣體的試管中盛的是鹽酸,無明顯變化的試管中盛的是NaHCO3。
(責任編輯 廖銀燕)