物質的檢驗與鑒別教學課件-2

1、物質的檢驗與鑒別物質的檢驗物質的檢驗和鑒別物質的檢驗依據(jù)物質特殊性質進行檢驗顏色溶解性氣味依據(jù)物質間反應時，所產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象變色生成沉淀放出氣體一.物質檢驗的原則 白色固體： P2O5 MgO Ca(OH)2 CaO CaCO3 BaCO3 Mg(OH)2 AgCI BaSO4 黑色粉末： CuO MnO2 木炭粉 鐵粉紅色固體： Cu Fe2O3 Fe(OH)3 紅褐色沉淀兩種彩色沉淀 Cu(OH)2 藍色沉淀 藍色晶體： CuSO45H2O （膽礬）一些離子在溶液中的顏色： Cu2+藍色； Fe3+ 棕黃色； Fe2+淺綠色二.有特殊顏色的物質五種白色沉淀三.常見離子的鑒定（一）鑒定離子所

2、用試劑現(xiàn) 象H+酸性溶液紫色石蕊試液pH試紙活潑金屬碳酸鹽變紅pH7三.常見離子的鑒定（二）鑒定離子所用試劑現(xiàn)象 Cl-鹽酸或可溶性鹽酸鹽AgNO3溶液和稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 SO42-硫酸或可溶性硫酸鹽Ba(NO3)2或BaCl2和稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀三.常見離子的鑒定(三)鑒定離子所用試劑現(xiàn)象CO32_碳酸鹽或酸式碳酸鹽溶液或固體 稀鹽酸或稀硝酸，澄清石灰水 有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成NH4+銨鹽溶液或固體NaOH溶液，紅色石蕊試紙有刺激性氣體生成，可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍HCO3_專題突破：檢驗例題1.某無色氣體可能含有CO、CO2、H2、H2O(水蒸氣)中

3、的一種或幾種，依次進行如下處理(假定每次處理均完全反應)(1)通過堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物)時，氣體體積變小.(2)通過赤熱的氧化銅粉末時，粉末變?yōu)榧t色(3)通過白色硫酸銅粉末時，粉末變?yōu)樗{色(4)通過澄清的石灰水時，石灰水變渾濁.由此可確定原氣體中()A.一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一種 B.一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2C.一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2 D.一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CODH2COCH4例題2.如右圖,某氣體X可能由氫氣.一氧化碳.甲烷中的一種,將X氣體燃燒,把燃燒后生成的氣體通過A.B兩個洗氣瓶.試回答:

4、(1)若A洗氣瓶的質量增加,B洗氣瓶的質量不變，則氣體X是_(填化學式,下同) (2)若A洗氣瓶的質量不變,B洗氣 瓶的質量增加,則氣體X是_. (3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增加,則氣體X的可能是_. 有一瓶未知溶液，其中可能含有H+、Cu2+、SO42-、CO32-、Cl-、OH-中的一種或幾種，請你設計實驗來鑒定其中所含的離子有哪些？例題3實驗步驟及現(xiàn)象結論將少許白色粉末溶于水得到無色溶液A白色粉末中一定沒有_在A中加入足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀B，過濾得濾液C在白色沉淀B中加入足量稀硝酸，_在濾液C中加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀不溶于稀硝酸白色粉末中一定有Na2SO

5、4.Na2CO3.NaCl白色沉淀部分溶解CuSO4中考鏈接有一包白色粉末，可能是由CuSO4 、NaCl 、 Na2CO3 、 Na2SO4中的一種或幾種組成，為檢驗其中的成分，經(jīng)實驗得到下表，請完成相關內容。物質的鑒別取少量樣品于試管中加試劑進行操作觀現(xiàn)象得結論 1.鑒別的基本步驟2.鑒別類型1.限用一種試劑型3.不用外加試劑型2.兩兩混合型即：鑒別步驟:操作現(xiàn)象結論3.應用舉例（1）限用一種試劑型 例題1 只用一種試劑不能鑒別NaCl、Ba(OH)2、稀H2SO4三種無色溶液的是( ) A紫色石蕊試液 BNa2CO3溶液 C稀鹽酸 DPH試紙C例2 用一種試劑鑒別出HCl、NaCl、 N

6、a2CO3 三種無色溶液紫色石蕊試液紫色紅色藍色HClNaClNa2CO3解題思路：HClNaCl Na2CO3例題3 現(xiàn)有七瓶無色氣體:氫氣.氧氣.二氧化碳.氮氣.空氣.一氧化碳和甲烷,如何鑒別它們？H2 O2 N2 CO2 空氣 CO CH4燃著的 木條燃燒更旺為O2木條熄滅為CO2和N2無明顯變化為空氣氣體燃燒為H2.CH4和CO澄清 石灰水變渾濁為CO2無明顯現(xiàn)象為N2火焰上方 罩干冷燒杯無液滴的為CO有液滴為 H2和CH4燒杯中加 石灰水變渾濁為CH4無明顯現(xiàn)象為H2用紫色石蕊鑒別酸性(紅).中性(紫).堿性(藍)溶液1.根據(jù)溶解性(如CaCO3.油等)及溶解過程放熱(如濃硫酸,燒堿

7、,生石灰等)可用水鑒別2.HCl遇CO32-冒氣泡,遇Ag+產(chǎn)生白色沉淀3.H2SO4遇CO32-冒氣泡,遇Ba2+產(chǎn)生白色沉淀4.Na2CO3.K2CO3遇H+冒氣泡,遇Ag+.Ba2+.Ca2+等產(chǎn)生白色沉淀5.Ba(OH)2.Ca(OH)2遇CO32-. 等產(chǎn)生白色沉淀,遇Cu2+(藍色沉淀).遇Fe3+(紅褐色沉淀)6.CuSO4 遇OH-(藍色沉淀).遇Ba2+(白色沉淀)7.Fe2(SO4)3 遇OH-(紅褐色沉淀).遇Ba2+(白色沉淀)用一種試劑一次性鑒別常用試劑1.實驗室里現(xiàn)有三瓶被忘記貼上標簽的無色溶液:分別為HCl、NaOH.NaCl三種溶液,若每次只允許使用一種試劑,你

8、能想到哪些方法鑒別它們?你覺得哪一種方法最好？鞏固訓練試 劑 實驗方法步驟現(xiàn) 象 結論及化 學方程式pH試紙紫色石蕊試液2.用一種試劑，如何區(qū)別？ 稀鹽酸、Na2CO3、NaCl溶液 AgNO3、Na2CO3、Na2SO4固體 NaOH、Ba(OH)2、H2SO4溶液 Na2CO3、CaO、CaCO3固體粉末 BaCl2、NaOH、NaCl溶液（4）用水。能溶解的是Na2CO3；與水反應并放熱的是CaO；不 能溶解的是CaCO3。（1）用紫色石蕊試液。顯紅色的是稀鹽酸；顯藍色的是Na2CO3； 不變色（紫色）的是NaCl。（2）用稀鹽酸。有白色沉淀產(chǎn)生的是AgNO3；有氣泡冒出的 是Na2CO

9、3；無明顯現(xiàn)象的是Na2SO4。 （3）用Na2CO3溶液。無明顯變化的是 NaOH；有白色沉淀產(chǎn)生 的是Ba(OH)2；有氣泡產(chǎn)生的是H2SO4（5）用CuSO4。有藍色沉淀的是NaOH,有白色沉淀的是BaCl2無明顯現(xiàn)象的是NaCl 不用任何試劑，可根據(jù)待測物的物理性質（如顏色、氣味、溶解情況）先鑒別出其中的一種物質，再利用該物質鑒別其他物質 若幾種待測物沒有明顯特征，則可將待測物兩兩混合，根據(jù)相互反應的不同情況加以鑒別。（2）不用試劑鑒別型例題1 不用試劑鑒別出CuSO4、NaOH、AgNO3、BaCl2和HCl溶液CuSO4 NaOH AgNO3 BaCl2 HClCuSO4藍色沉淀白

10、色沉淀白色沉淀解析：察顏觀色 1.不用其他試劑，鑒別（1）NaOH （2）Al2(SO4)3 （3）Ba(NO3)2 （4）Cu(NO3)2 （ 5）KCl五種溶 液，被鑒別出來的正確順序是（ ） A. （1）（2）（3）（4）（5） B. （4）（1）（2）（3）（5） C. （2）（3）（1）（4）（5） D. （3）（4）（1）（2）（5）鞏固練習：B2.不外加其他試劑，用最簡便的方法鑒別：NaOH；MgSO4；CuCl2；Ba(NO3)2KC1五種物質的溶液正確的鑒別順序是 （3）兩兩混合型 不用試劑鑒別稀鹽酸、 Na2CO3、 KCl和Ca(NO3)2四種無色溶液ABCDABCDHC

11、lKClNa2CO3Ca(NO3)2例題1例題2 下列各組物質，只需用組內溶液相互反 應，就能鑒別出來的是（ ）FeCl3 H2SO4 NaOH HCl B. HCl Na2CO3 KNO3 Na2SO4HCl HNO3 AgNO3 NaCl D. BaCl2 Na2SO4 Na2CO3 HCl HCl HNO3 AgNO3 NaCl 表示法 D 1. 請用酚酞試液鑒別稀硫酸、Ba(OH)2、稀鹽酸、 NaCl四種無色溶液H2SO4Ba(OH)2HClNaCl酚酞Ba(OH)2變紅無現(xiàn)象H2SO4HClNaCl變紅的Ba(OH)2溶液生成白色沉淀,且紅色消失紅色消失沒有變化拓展應用2.現(xiàn)有Na

12、Cl NaOH Mg(NO3)2CuSO4四種溶液，不另取任何試劑，僅用觀察法和溶液之間的相互反應就可以將其區(qū)分開，則鑒別出來的先后順序是 _ 重要考點命題規(guī)律1.元素第一電離能、電負性等性質的周期性變化規(guī)律。2.根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷簡單分子或離子的空間構型；結合實例說明“等電子原理”的應用；了解簡單配合物的成鍵情況。3.判斷常見物質的晶體類型與結構特征、用相關理論解釋各類晶體的物理性質。4.分子晶體的含義，分子間作用力的大小對物質某些物理性質的影響。5.分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結構微粒、微粒間作用力的區(qū)別。江蘇高考這部分知識的考查一般注重電子排布、電負性、

13、第一電離能的考查，比較復雜的就是氫鍵問題、分子手性和雜化問題與立體構型，復習中要注意難點突破。高考中用理論解釋或比較物質性質類的考查較多，復習時應側重對基礎知識的理解，要關注化學式書寫，性質的分析，另外要關注金屬晶體的基本堆積方式，這是學生學習的薄弱點?！局匾键c1】 原子結構1多電子原子的核外電子排布遵循構造原理，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。在基態(tài)原子里，電子優(yōu)先排布在能量最低的能級里，然后排布在能量逐漸升高的能級里，不同能層的能級有交錯現(xiàn)象。泡利原理： 每個原子軌道里最多只能容納2個自旋方向相反的電子。洪特規(guī)則： 電子排布在同一能級的各個軌道時，優(yōu)先占據(jù)不同的軌道，且自

14、旋方向相同。 電子排布在p、d、f等能級時，當其處于全空、半充滿或全充滿時，整個原子的能量最低，最穩(wěn)定。2氣態(tài)原子或離子失去一個電子所需要的最低能量叫電離能，常用符號 I 表示，單位為kJmol-1，氣態(tài)原子失去一個電子形成+1價氣態(tài)陽離子所需要的最低能量叫第一電離能。 第一電離能可以表示原子失去電子的難易程度，電離能越小，表示在氣態(tài)時該原子金屬性越強。同一周期從左到右，元素的第一電離能總體上具有增大的趨勢，同一主族從上到下，第一電離能減小。但第A、A(主族)特殊，如Mg的第一電離能比Al大，原因是 Mg(1s22s22p63s23p0)p軌道處于全空狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，所以不易失去電子

15、。 3雜化軌道的形狀：2個sp雜化軌道呈直線型,3個sp2雜化軌道呈平面三角形,4個sp3雜化軌道呈四面體型。4具有相同電子數(shù)(指分子或離子中全部電子總數(shù))和相同原子數(shù)的分子或離子，它們往往具有相同的分子結構(幾何構型)及相似的性質。這條規(guī)律就叫做等電子原理?！镜湫屠}1】有E、Q、T、X、Z五種前四周期元素，原子序數(shù)EQTXZ。E、Q、T三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，且I1(E)I1(T)I1(Q)，其中基態(tài)Q原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，且QT與ET2互為等電子體。X為周期表前四周期中電負性最小的元素，Z的原子序數(shù)為28。請回答下列問題(答題時如需表示具體元素，請用相應的元素符號

16、)：(1)Q的簡單氫化物極易溶于T的簡單氫化物，其主要原因有_等兩種。(2)化合物甲由T、X兩元素組成，其晶胞如圖1，甲的化學式為_。(3)化合物乙的晶胞如圖2，乙由E、Q兩元素組成，硬度超過金剛石。乙的晶體類型為_，其硬度超過金剛石的原因是_。乙的晶體中E、Q兩種元素原子的雜化方式均為_。解析：本題解題的關鍵是E、Q、T、X、Z五種元素的推斷，其突破口有多個：“基態(tài)Q原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)”，符合這一要求的原子只有N元素；“QT與ET2互為等電子體”，說明E為C元素；“X為周期表前四周期中電負性最小的元素”可推知X為K元素；“Z的原子序數(shù)為28”,說明Z是Ni元素等。等電子體的結構相似

17、，故QT的結構與CO2相似。 答案：(1)這兩種氫化物均為極性分子、相互之間能形成氫鍵(2)KO2(3)原子晶體C-N鍵的鍵長小于CC鍵，鍵能大于CC鍵sp3 影響溶解性的因素除溫度等外因影響外，物質的性質起決定作用，相似相溶，形成氫鍵可能是溶解度較大的原因。熔沸點高、硬度大一般是原子晶體的性質。 【變式1】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。(1)請寫出元素N的基態(tài)原子電子排布式_。(2)D的氫化物的分子構型為_，該氫化物易溶于水的原因_。(3)D和E的第一電離能的大?。篲(用元素符號表示)(4)由A、C、D形成的ACD分子中，含有2個鍵，_個p鍵。答案：(1)1s

18、22s22p63s23p63d64s2(2)三角錐形都是極性分子且與水形成氫鍵(3) N O(4) 2解析：本題考查基礎知識。(1)常見元素的核外電子排布，要求理解構造原理；(2)用價層電子互斥理論分析NH3分子構型；用相似相溶和氫鍵理論解釋溶解性；(3)A、C、D形成的分子是HCN，含有2個鍵，2個p鍵；(5)元素M的化合物(MO2Cl2)在有機合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機物反應。請回答下列問題：甲：與M同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素有 _ (填元素符號)，其中一種金屬的晶胞結構如右圖所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為_。乙：MO2Cl2常溫下為深紅色液

19、體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷MO2Cl2是_(填“極性”或“非極性”)分子。丙：在苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4五種有機溶劑中，碳原子采取sp2雜化的分子有 _ (填序號)，CS2分子的空間構型是_。解析：(5)甲：鉻原子最外層電子數(shù)為1個，第四周期一共三種元素：K、Cr、Cu；乙：依據(jù)相似相溶原理分析；丙：依據(jù)分子構型可以反推雜化方式。CS2與CO2結構相似。 答案: (5)甲: K、Cu4乙：非極性丙：直線形【重要考點2】 分子結構1分子間存在著把分子聚集在一起的作用力，人們將這些作用統(tǒng)稱為分子間作用力。其中最常見的是范德華力和氫鍵。2由非極性鍵形成的雙原子分子，

20、其正電中心和負電中心重合，所以都是非極性分子。3雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。雜化軌道數(shù) = 中心原子價電子對數(shù) 【典型例題2】海底熱液研究處于當今科研的前沿。海底熱液活動區(qū)域“黑煙囪”的周圍，存活的長管蟲、蠕蟲、蛤類、貽貝類等生物，成了極佳的天然海底實驗室，且海底“黑煙囪”周圍常存在FeS、黃銅礦及鋅礦等礦物。 (1)有關幾種氣體分子的說法正確的是_。ACO的結構式可表示為BCO2與COS(硫化羰)互為等電子體CNH3分子中氮原子采用sp2雜化DHCN分子呈直線形(2)酸性熱液

21、中大量存在一價陽離子，結構如圖2，它的化學式為_。 (3)鐵原子核外電子排布式為：_。(4)“黑煙囪”熱液冷卻后若可檢測出圖3所示分子，該分子中手性碳原子數(shù)為_。(5)FeS與NaCl均為離子晶體，晶胞相似，前者熔點為985，后者801，其原因是_。(6)從“黑煙囪”形成的礦床中提取鎳，需將其轉化為四羰基合鎳(結構如上圖4)，則該絡合物的配位數(shù)為_。解析：(1)NH3分子中氮原子采用sp3雜化，分子構型是三角錐形，原因是氮原子存在孤對電子；(2)圖2中虛線表示氫鍵，所以黑球表示氧原子，白球表示氫原子，其為+1價陽離子，所以化學式為H11O；(4)如圖表示手性碳原子：(5)離子晶體的熔點從晶格能

22、來比較；(6)分子式為：Ni(CO)4。 答案：(1)A、B、D(2)H11O5+(3)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)4(5)FeS晶體的晶格能比NaCl晶體晶格能大(6)4 對于離子晶體，晶格能影響離子晶體的熔點，晶格能越大，熔點越高；對于分子晶體，熔沸點受分子間作用力(含氫鍵)影響；對于原子晶體，共價鍵即影響原子晶體的熔點。 【變式2】(2011鎮(zhèn)江一中模擬)1915年諾貝爾物理學獎授予HenryBragg和LawrenceBragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。(1)科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，

23、其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是_。 晶體NaClKClCaO晶格能/(kJ mol1)7867153401解析：本題全面考查結構基礎知識，熔點高低比較要比較晶格能高低，核外電子排布，原子堆積方式、配位鍵的表示、氫鍵、分子的空間構型都是高考的重要內容。 (1)晶格能越大，離子晶體的熔點越高，根據(jù)表格中提供的三種離子晶體的半徑、電荷特征可知離子半徑越小、電荷數(shù)越高晶格能越大，由此判斷MgO的晶格能最大，熔點最高。答案：MgOCaONaClKCl(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如下，其中配位

24、鍵和氫鍵均采用虛線表示。寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式_；金屬銅采用下列_ (填字母代號)堆積方式。寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) 。水分子間存在氫鍵，請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響_。SO42-的空間構型是_。解析：(2)Cu的電子排布及其晶胞具有典型性，學生應能理解和識別；根據(jù)膽礬的結構和配位鍵、氫鍵的形成條件識別其中的配位鍵和氫鍵，配位鍵成鍵的兩個原子中，由一方提供孤電子對、另一方提供空軌道形成，箭頭方向指向提供空軌道的原子；SO42-的正四面體構型可以通過下列方法判斷：SO42-中有四個鍵，沒有孤對電子，根據(jù)價層電子對互斥理論可知其呈正四面體結構

25、。 答案： 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1C水的熔、沸點較高，結冰時密度減小正四面體【重要考點3】 晶體結構1金屬晶體的原子堆積模型： (1)非密置層和密置層：金屬原子平面放置，原子橫豎對齊排列，所得配位數(shù)為4的堆積方式為非密置層；原子交錯排列，所得配位數(shù)為6的堆積方式為密置層。(2)金屬晶體的四種堆積方式 2.離子晶體晶格能：氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體釋放的能量。通常取正值，數(shù)據(jù)的大小反映離子晶體的穩(wěn)穩(wěn)定性。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔點越高，硬度越大。離子帶的電荷越多，晶格能越大；離子半徑越大，晶格能越小。 (1)NaCl：晶胞中每個Na

26、+周圍吸引著6個Cl-，這些Cl-構成的幾何圖形是正八面體，每個Cl-周圍吸引著6個Na+，Na+、Cl-個數(shù)比為11，每個Na+與12個Na+等距離相鄰，每個氯化鈉晶胞含有4個Na+和4個Cl-。 (2)CsCl晶胞中每個Cl-(或Cs+)周圍與之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有8個，這幾個Cs+(或Cl-)在空間構成的幾何構型為立方體，在每個Cs+周圍距離相等且最近的Cs+共有6個，這幾個Cs+在空間構成的幾何構型為正八面體。【典型例題3】(2011鹽城中學模擬)下表列出了前20號元素中的某些元素性質的有關數(shù)據(jù)：試回答下列問題：(1)以上10種元素的原子中，失去核外第一個電子所需能

27、量最少的是(填寫編號)_。(2)上述、三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每個原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結構的物質可能是(寫分子式)_。某元素R的原子半徑為1.0210-10m，該元素在周期表中位于_；若物質Na2R3是一種含有非極性共價鍵的離子化合物，請你寫出該化合物的電子式_。(3)元素的某種單質具有平面層狀結構，同一層中的原子構成許許多多的正六邊形，此單質與熔融的單質相互作用，形成某種青銅色的物質(其中的元素用“”表示)，原子分布如圖所示，該物質的化學式為_。解析： 先根據(jù)原子半徑和化合價推斷出各元素的名稱。三種元素為第A族元素，按原子半徑由小到大順序可得是鋰、是鉀、是鈉，兩種元素為第A族元素，是氯、是氟，是第A族元素，是磷、是氮，最后推出是氧、是鋁、是碳。 (1)在上述10種元素中最容易失去電子的是鉀元素，即號。 (2)、三種元素分別是碳、磷、氯，兩兩形成的化合物有CCl4、PCl3和PCl5，每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結構的物質是CCl4、PCl3。元素R的半徑介