人教版高二化学6-3物质检测方案的设计导学案

人教版高二化学6-3物质检测方案的设计导学案

- 1 - 第三节：物质检测方案的设计 教案 19（6-3-1 物质检测方案的设计） 学习目标 1．总结巩固常见阴离子和阳离子的检验方法，理解常见离子检验的化学反应原理。 2．学会物质检验方案的设计。 3．能够解决有关物质检验的一些实际问题。 学习过程 自我探究 一、离子的检验 1．复习回忆 （1）物质的鉴定和鉴别有何不同？ 鉴定是指 。 鉴别是指 。 （2）鉴别物质经常首先考虑物理方法，请填写下表空白 鉴别方法 选用范围 举例 物 理 方 法 观察法 嗅试法 水溶法 焰色反应法 （3）化学方法鉴别物质，利用不同的化学实验现象将物质鉴别开，这些现象通常是 指 。 2．阅读课本（常见离子的检验方法），思考并回答下列问题。 （1）用碱类试剂鉴别的离有 。 （2）需要用到酸类试剂鉴别的离子有 。 （3）需要用到盐类鉴别的离子有 。 （4）Fe2+的鉴别方法有多少种，请写出每种方法的试剂、步骤、现象、反应式。 。 3．课本 P86 页[示例 3]：设计实验，证明(NH4)2Fe (SO4)2·6 H2O（硫酸亚铁铵晶体）的 成份中含有 Fe2+、NH4+、SO42-和 H2O 试自行设计方案，填写下表空格 序号 实验步骤 简述实验操作现象及注意事项（不必叙述如何组装实验装置） - 2 - ① 水的检验 ② 溶解 取少量(NH4)2Fe(SO4)2·6 H2O 配成溶液备用 ③ 检验 Fe2+ ④ 检验 NH4+ ⑤ 检验 SO42- 二、未知物的检验 1．物质的检验就是利用 。 2．[课本 P88 页示例 4]在某澄清，透明的浅黄色溶液中可能有下列离子 K+、NH4+、Fe3+、 Ba2+、Al3+、SO42-、HCO3-、Cl-。 同学们请自行设计实验，检验溶液存在或可能存在的离子。 步骤 操作及注意事项 现象 结论 1 2 3 4 5 6 [课本 P89 页示例 5]设计实验，鉴别 NH4NO3，K2SO4，KNO3，(NH4)2SO4 四种白色固体， 请同学们自行设计，填写下表（可以不填满） 步骤 操作 现象 结论 1 2 3 - 3 - 4 5 设计方案的书写格式，除了可以用表格的形式外，还可以用框图的形式，请写出框图设 计格式的方案。 总结与评价 【总结】 1．熟练掌握各类物质的物理性质（顔色，气味，熔、沸点，水溶性），化学性质及相互 反应的现象，尤其是一些选择性反应与特征反应。 2．物质鉴定的关键在于通过分析，推理设计出合理的鉴定过程。 3．鉴定的基本原则： （1）被鉴定的物质是固体，则一般需要用蒸馏水溶解（2）待鉴定物质在实验时应 取少量；（3）要检验多种成份，应进行平行实验，防止一只试管进行到底，造成前后干 扰（4）由现象定结论，由特定条件下的特定现象，证明其含有特定的微粒。 【例题讲解】 [例 1]仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl4、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 D．AgNO3 溶液 [答案]D。 [分析讲解]苯、CCl4 都是一种非极性溶剂，但前者的密度比水小，后者的密度比水大。 溴水滴入苯中振荡后，水中的 Br2 转移到到苯层中，苯层浮在上层。溴水滴入到 CCl4 中振荡 后，水的 Br2 转移到 CCl4 层中，CCl4 层沉在下层。溴水滴入 NaI 溶液中，会置换出 I2，溶液 颜色变深。溴水滴入亚硫酸钠溶液中时，Br2 跟亚硫酸钠反应，颜色褪去。溴水滴入氯化钠 溶液中，不发生化学反应，溴水稀释。所以溴水能将五种溶液检别开来。 FeCl3 溶液滴入苯、CCl4 中，可根据分层现象区分。FeCl3 溶液滴入 NaCl 溶液中，不会产生 明显现象。FeCl3 溶液 NaI 溶液中会生成 I2。FeCl3 溶液滴入 Na2SO3 溶液中会发生如下反应： 2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，能产生褪色、气泡等多种现象。所以氯化铁溶液能用于 检别五种溶液。 酸性 KMnO4 滴入苯和 CCl4 中，也可根据分层现象区分。酸性 KMnO4 滴入氯化钠溶液 中无明显现象。酸性 KMnO4 滴入碘化钠溶液中会生成 I2，滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸 钠，都会产生明显的实验现象差异。所以酸性 KMnO4 能用于检别五种溶液。 [注意点]从思维角度看，解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维，只要分析给定试剂跟 待检物质能发生什么反应，反应中有什么现象，各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明 - 4 - 显差异等等。有些反应的原理虽然相近，但实验现象有明显差异，也可以用于检别。有些反 应的原理有很大不同，但不能产生明显差异的实验现象，也不能用于检别。 [例 2]CuS 和 Cu2S 都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别 CuS 和 Cu2S 两 种黑色粉末的方法合理的是（ ） A．将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体 B．将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色 C．取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量 D．取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色 [答案]C。 [分析讲解]CuS 和 Cu2S 能溶于热的硝酸溶液中，生成气体的种类跟硝酸的浓度、反应条 件等有关，都可能产生 NO、NO2、SO2 等气体，无法根据产生气体的差异检别。溶于热的硝 酸后都生成硝酸铜溶液，生成溶液的颜色不会有明显差异，无法根据溶液颜色来检别。 根据题中“高温灼烧后产物相同”可知，无法根据高温灼烧后的残留固体的颜色来区别 CuS、 Cu2S。事实上用中学化学知识可写出 CuS、Cu2S 在空气中高温灼烧的化学方程式： 2CuS+3O2 灼烧 2CuO+2SO2↑ 2×96g 2×80g（反应后残留固体的质量比反应前固体的质量小） Cu2S+2O2 灼烧 2CuO+SO2↑ 160g 2×80g（反应前后固体物质的质量保持不变） 所以，只有根据灼烧前后固体物质的质量差别来检别 CuS、Cu2S 两种物质。 [注意点]有些检别试题要从定量、半定量角度入手分析才能找到可行的检别方法。 【评价】 1．有四种未知溶液分别是 Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4，请设计实验检验四种溶液中 的阴离子和阳离子。 2．有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液，请你加以鉴别。 （1）应选择的一种试剂是（ ）。 A．NaOH 溶液 B．甲基橙试液 C．稀 HCl D．澄清石灰水 （2）简述实验操作、现象和结论。 3．常温下，下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是（ ） A．MnO2、CuO、FeO B．(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl C．AgNO3、KNO3、Na2CO3 D．Na2CO3、NaHCO3、K2CO3 4．有 A、B、C、D、E、F、G7 瓶不同物质的溶液，它们各 是 Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2 - 5 - 和 Ba(OH)2 溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进 行两两混合，实验结果如表所示。表中“↓”表示生成的沉 淀或微溶化合物，“—”表示观察不到明显变化。试回答 下面问题。 （1）A 的化学式是 ，G 的化学式是 。判断理由是 。 （2）写出其余几种物质的化学式。B： ， C： ，D： ，E： ， F： 。 答案 1．（1）给四种末知溶液编号。用四支试管分别取四种溶液各 1ml。用洁净的铂丝分别蘸取四 种测溶液做焰色反应，火焰显黄色的说明有钠离子。 （2）在（1）中不显黄色的三种溶液中各滴入 5 滴 NaOH 溶液。产生白色沉淀且迅速转变为 灰绿色最后变为红褐色，说明含有 Fe2+。。 （3）在（2）只有白色沉淀的试管中，继续滴加 NaOH 溶液，白色沉淀溶解说明原溶液 有 Al3+。。 （4）在（3）中白色沉淀不溶解的试管中再加入一定量的稀盐酸，沉淀溶解说明原溶液 含有 Mg2+ （5）另用四支洁净的试管，各取 1ml 原溶液。向各试管中滴加少量稀硝酸，再加适量 的 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，说明均含有 SO42-离子。 2．（1）C （2）取等体积的两种溶液，分别滴入盐酸（记录滴数）直至不产生气体为止，所消耗 盐酸的量较多的是碳酸钠，较少的是碳酸氢钠。 3D。 4．（1）KCl、AgNO3。混合时只生成一种沉淀的是 KCl，生成的是 AgCl，所以 A 是 KCl，G 是 AgNO3。