熟悉鑒別題設特點 在運用中成就方法

物質鑒別是高中化學實驗復習的重要內容之一，更是歷年高考的熱點。為此，走進實驗室，感悟科學探究方法，是學生熟練掌握各類物質的性質及相互反應現象的最好方法，同時，還能幫助學生熟練掌握物質鑒別的基本方法。這樣，學生在高考中才能迅速、準確地解答好這方面的題目。本文從示例的剖析來闡述物質鑒別題的鑒別方法，以期能對學生在復習這方面的內容有積極的指導作用。

一、任加試劑的鑒別方法

這類題型的特點是對所用試劑的種數沒有限制，解答時一般先根據待鑒物質的物理性質予以鑒別。然后再根據待鑒物中某些共性進行分組，最后依據個性特征逐一將其區分的一種方法。

【例1】 鑒別純堿、石灰石、芒硝、石膏四種固體物質，下列試劑中應該選用（ ）

A． 氫氧化鈉溶液 B. 水、鹽酸

C. 硝酸 D. 氯化鋇和硝酸的混合溶液

解析：首先將題給固體物質取少量放入試管內加水，溶于水的是純堿和芒硝，不溶于水或微溶于水的物質是石灰石和石膏。再用鹽酸分別跟這兩組物質逐個反應，跟鹽酸反應，并生成氣體（CO2)的分別是純堿和石灰石。

答案：B

二、限一種試劑的鑒別方法

這類題型的特點是對所用試劑的使用進行了限制，因而在一定程度上增加了題目的難度。解答這類題可采用以下幾種方法。

1. 陽離子鑒別法。

此法是根據待鑒物中陽離子不同的特點，選用NaOH、NH3#8226;H2O、Na2CO3等堿性物質作試劑進行鑒別的一種方法。

【例2】 在允許加熱的條件下，只用一種試劑就可以鑒別硫酸銨、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁和硫酸鐵溶液，這種試劑是（ ）

A. AgNO3 B. BaCl2

C. NaOH D. NH3#8226;H2O

解析：由于待鑒溶液中的陽離子不同，采用加NaOH溶液，則有(NH4)2SO4生成有刺激性氣味的氣體；KCl無變化；MgCl2有白色沉淀生成；Al2(SO4)3有白色沉淀生成白色沉淀溶解；Fe2(SO4)3有紅褐色沉淀生成。

答案：C

2. 陰離子鑒別法。

此法是根據待鑒物中陰離子不同的特點，選用HCl、H2SO4、AlCl3等酸性物質作試劑進行鑒別的一種方法。

【例3】選用一種試劑即能把濃度均為1mol#8226;L-1的Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、Na2S、BaCl2溶液加以區別，這種試劑是( )

A． CaCl2 B． AgNO3

C． H2SO4 D． NaOH

解析：由于待鑒溶液中的陰離子不同，則采用加H2SO4的方法，H2SO4與Na2SO3反應放出有刺激性氣味的氣體(SO2)；H2SO4與Na2CO3反應放出的氣體幾乎無味(CO2)；H2SO4與Na2S反應放出有臭雞蛋味的氣體(H2S)；H2SO4與BaCl2反應有白色沉淀產生；H2SO4與Na2SO4不發生反應。

答案：C

3. 陰、陽離子鑒別法。

此法是根據待鑒物中陰、陽離子均不同的特點，選用Ba(OH)2、(NH4)2CO3、Al2(SO4)3等雙重試劑進行鑒別的一種方法。

【例4】能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4 4瓶無色溶液加以區別(必要時可以加熱)的一種試劑是( )

A． BaCl2 B． Ba(NO3)2

C． Ba(OH)2 D． AgNO3

解析：由于題給待鑒4瓶無色溶液中的陰、陽離子均不同，采用加Ba(OH)2溶液的方法。Na2SO4有白色沉淀產生；NH4NO3有刺激性氣味產生；KCl無現象產生；(NH4)2SO4有白色沉淀產生，同時有刺激性氣味氣體產生。

答案：C

4. 官能團鑒別法。

此法是根據有機物官能團的特性不同，選用濃溴水、新制Cu(OH)2、氯化鐵等試劑進行鑒別的一種方法。

【例5】在可以使用酒精燈加熱的條件下，要求只用一種試劑來區別蒸餾水、氫氧化鈉、苯酚溶液和稀硫酸，這種試劑是（ ）

A． 碘化鉀溶液 B． 碳酸鈉溶液

C． 硝酸鋇溶液 D． 三氯化鐵溶液

解析：由于題給試劑中只有三氯化鐵溶液能與苯酚起反應，使溶液顯紫色；三氯化鐵與氫氧化鈉反應生成紅褐色沉淀；三氯化鐵加入水和稀硫酸中無現象發生，但若給它們加熱，三氯化鐵水溶液水解完全有紅褐色膠體產生，而三氯化鐵的稀硫酸溶液無此現象發生。

答案：D

溫馨提示：對于這類問題的解答方法，其關鍵就是認真分析試題條件，追尋解決問題的的切入點，具體表現在下面幾點：

（1）先分析指示劑能否鑒別。

（2）選用一種試劑鑒別出一組物質中的一種，用鑒別出的物質作試劑，鑒別出另一種物質，以此類推鑒別出全部物質。

（3）以上兩種方法如不能鑒別出該組物質，則按照下面兩個原則來選擇試劑。

①以“陰”選“陽”，即分析待鑒別物中的陰離子，選擇一種與之有明顯現象產生的陽離子試劑來鑒別。常用的陽離子有H＋、Ag＋、Ba2＋、NH4＋、Fe3＋、Cu2＋等。

②以“陽”選“陰”，即分析待鑒別物中的陽離子，選擇一種與之有明顯現象產生的陰離子試劑，與①中選出的陽離子組合起來則是所需要的鑒別試劑。常用的陰離子有OH－、CO2-3、Cl－等。

三、不用其它試劑的鑒別方法

這類題型的特點是不另加試劑，要求從被鑒物本身尋找解題的突破口。解答這類題可采用如下幾種方法。

1. 特佂現象法。

對待鑒的幾種溶液（物質），觀察其外部特征，如特殊顏色、特殊氣味、特殊狀態等。首先鑒別出一種物質，然后借用己確定的溶液（物質）作試劑去鑒別其它溶液的一種方法。

【例6】現有5種溶液：①NaOH ②Al2(SO4)3 ③Ba(OH)2 ④FeCl3 ⑤KCl，不用任何其它試劑，用簡便的方法，鑒別它們的順序是( )

A． ④③⑤①② B． ②③①④⑤

C． ③④①②⑤ D． ④①②③⑤

解析：從觀察題給5種待鑒溶液的顏色，不難確定出呈棕黃色的是FeCl3溶液，然后借用FeCl3 作試劑可鑒別出NaOH，用NaOH作試劑可鑒別出Al2(SO4)3溶液，再用Al2(SO4)3溶液試劑又可鑒別出Ba(OH)2溶液，最后余下的一定是KCl溶液。

答案：D

2. 兩兩混合法。

當待鑒物無特征顏色時，可用抽取待鑒物質的試樣，并兩兩混合，依據反應后產生的不同現象進行鑒別的一種方法。

【例7】下列各組溶液，不用其它試劑就可以將它們區別開的是（ ）

A ．鹽酸、氫氧化鈉、硫酸鉀、碳酸鉀

B． 碳酸鉀、鹽酸、氯化銨、氫氧化鉀

C． 氯化鋇、氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鉀

D． 氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鎂、硫酸氫鉀

解析：由于題給每組有4種物質，兩兩混合每種物質各產生3種現象，若每組內4種物質產生的現象互不相同，則該選項符合題意。經分析僅D選項4種物質對應的現象各不相同：

氫氧化鉀 碳酸鉀 硫酸鎂 碳酸氫鉀

現象 －↓－ －↓↑ ↓↓－ －↑－

故正確選項是D。

答案：D

3. 綜合分析法。

此法是上述各類方法的綜合運用。通過全面分析，從內部尋找條件，然后采用不同的方法，或觀察借用、或兩兩混合等，從而達到區分物質的目的。這也是近年高考試題的常用解答方法。

【例8】不用其它試劑，限用化學方法區別下列兩組內的4瓶溶液：① FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2（SO4）3 ② Al2(SO4)3、鹽酸、BaCl2、K2CO3。

A． 只有①組可以 B. 只有②組可以

C． 兩組都可以 D. 兩組都不可以

解析：從表面上看①組雖然通過觀察的方法能鑒別出FeCl3溶液，但FeCl3無法用來鑒別其它3種物質；②組溶液可采用兩兩相混合的方法，其中K2CO3溶液與Al2(SO4)3溶液發生雙水解，生成白色沉淀，同時又放出氣體；與BaCl2溶液反應只產生白色沉淀；與鹽酸反應只放出氣體。有此種不同現象能夠將物質加以區別。

答案：B

【例9】今有A、B、C、D、E、F、G、H等8種白色固體，它們是KHSO4、C6H12O6(葡萄糖)、HOOC－COOH(草酸)、MgCO3、Na2CO3、MgSO4、Al(OH)3、Ba(NO3)2。經實驗，結果如下：

（1） 各取部分固體分別加入水，除C、F外，均能溶解得到澄清溶液。

（2）C（固）+ D溶液 固體溶解，放出氣體；

C（固）+ H溶液 固體溶解，放出氣體。

（3）E溶液 + H溶液 有白色沉淀；

E溶液 + G溶液 有白色沉淀；

E溶液 + B溶液 有白色沉淀。

（4）B溶液 + H溶液 放出氣體。

根據上述實驗，判斷這8種固體分別為：A_______、B_______、C______、D______、E______、F______、H______。

要進一步確證某固體為C6H12O6(葡萄糖)，寫出所用試劑及實驗現象：試劑___________；

現象_____________________________。

解析：這是一道有一定難度的綜合物質鑒別題，主要考查利用物質性質和反應現象進行物質鑒別的知識和技能，以及運用化學知識分析和解決問題的能力。根據題意其鑒別方法為：

由第（1）步，根據8種固體物質的溶解性可知，C、F為MgCO3和Al(OH)3；由第（2）步看出，D溶液和H溶液均能使C溶解，并且均有氣體產生，可以判斷D、H溶液顯酸性，C為MgCO3；D、H為KHSO4和HOOC－COOH(草酸)；由第（3）步看出，E溶液分別跟H、G、B的溶液反應均產生白色沉淀，對照8種物質分析，E為Ba(NO3)2；H、G、B為KHSO4、Na2CO3和MgSO4；再結合（3）步中的判斷(H溶液顯酸性)，可得出H為KHSO4的結論，則G、B中一種為Na2CO3，一種為MgSO4，進而判斷D為HOOC－COOH(草酸)；最后，從第⑷步反應可判斷，B為遇酸能放出氣體的Na2CO3；所以G為MgSO4。

以上推斷均未涉及到，但能溶于水的A必為葡萄糖(C6H12O6) ，可用銀氨溶液與A溶液混合后水浴加熱，可產生銀鏡；或用新制Cu(OH)2堿性懸濁液與A混合加熱，可看到產生紅色Cu2O沉淀。

溫馨提示：對于這類問題的解答方法，其關鍵就是認真分析試題條件，追尋解決問題的的切入點，具體表現在下面幾點：

（1）先根據外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種，然后再利用它們去鑒別其他的幾種物質。

①辨色法。例如，CuSO4溶液呈藍色，碘水呈黃色，碘的四氯化碳溶液呈紫紅色，氯化鈉溶液為無色等。

②辨味法。例如，酒精、醋酸、水和汽油各有不同的氣味。

⑵若均無明顯外觀特征，可考慮用其他方法（如加熱或點燃）加以鑒別。

①辨重法。例如，相同體積的硫酸和乙醇，硫酸要明顯重于乙醇。

②加熱法。例如，膽礬加熱后由藍色固體變成白色粉未，NH4HCO3加熱后放出有刺激性氣味的氣體，且無物質殘留。

③點燃法。例如，H2、CO都能在空氣中燃燒且均出現淡藍色火焰，但前者燃燒產物冷凝后會出現無色液體，后者則不易冷凝；O2可以使帶火星的木條復燃，CO2可以使燃燒的木條熄滅等。

（3）若以上兩種方法都不能鑒別，可考慮兩兩混合法，記錄實驗現象，分析確定。例如，對無標簽的、鹽酸四種溶液，兩兩混合時，組合情況及發生的現象如下表所示：

注：“－”表示無現象，“↓”表示沉淀，“↑”表示氣體。

綜合上述分析可知，只使其他一種物質生沉淀的是KCl溶液，與KCl溶液對應產生沉淀的是AgNO3溶液，與AgNO3溶液對應還能產生沉淀的是鹽酸，與鹽酸反應能產生氣體的是NaHCO3溶液。

(作者單位：顏建河，河北省故城縣教研室；邢丙龍，河北省阜城縣古城中學)

責任編校 李平安