1.2.2常见物质的检验

1.2.2常见物质的检验

教学设计

一、学习目标

1.学会Cl-、SO42-、CO32-、NH4+等离子检验的实验技能，能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分。

2.初步认识实验方案设计、实验现象分析等在化学学习和科学研究中的应用。

3.初步学会独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并学会主动交流。逐步形成良好的实验习惯。

二、教学重点及难点

常见离子检验的实验技能；设计简单的探究实验方案。 三、设计思路

化学研究中，人们经常根据某些特征性质、特征反应、特征现象和特征条件对物质进行检验，以确定物质的组成。学生已经掌握了一定的物质检验知识，但不够系统化，需进一步总结和提炼。本节课选择Cl-、SO42-、CO32-、NH4+等常见离子作为检验对象，复习总结初中化学知识，学习常见物质的检验方法，介绍现代分析测试方法，从而让学生了解物质检验方法的多样性，进一步认识到物质检验过程中防止干扰的设计、多种物质检验方案的设计及操作技能。

教学时，首先让学生明确物质检验的意义和价值，并初步明确进行物质检验的依据或策略，教学过程中充分发挥学生的自主性。其次，根据教学目标创设相应的情景，提出具体的任务。 四、教学过程 [导入] 物质的检验是一个重要的工作。如为保证公平竞赛，在大型运动会上会进行兴奋剂检测；检查身体时对血糖血脂的检验；质检员对生产的产品质量标准的检验，等等。 [情景]“资料链接”——由某抗秧苗病菌的农药袋上的标签可知，该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分。如何通过实验确证该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子呢？指出所用的试剂、预期将观察到的现象以及反应的化学方程式。 [实验] 完成课本“活动与探究”栏目中的实验1-4。 各个实验中，依次观察到什么现象？出现这些现象的根本原因是什么？ 实验1 实验2 实验3 —离子 NH4+ Cl SO42 ———试剂 现象 明确NH4+、Cl、SO42等离子的检验所采用的试剂和方法等： —NH4+：加浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；Cl：滴加硝酸银溶液和稀硝酸，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；

—

SO42：滴加BaCl2溶液和稀盐酸，生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。

[讨论] 在完成相关实验时，都有一些值得注意的问题。请结合实验过程及相关元素化合物知识，分析下列问题：

实验1：试纸为何要润湿？实验2：为何要加稀硝酸？实验3：为什么要加稀盐酸？ [补充实验] 碳酸钾、碳酸钠分别与硝酸银、氯化钡溶液反应，并分别滴加酸溶液。

—

结论：氨气溶于水才能电离出OH；

1

检验Cl加入稀硝酸是为了避免CO32的干扰；

——

检验SO42加入稀盐酸是为了排除CO32的干扰。 [小结] 什么是物质的检验？

物质的检验应根据物质独有的特性，要求反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠。 你还能回忆出哪些物质的检验方法呢？

要求：能够独立、准确地回顾出一些物质检验的方法，尽可能多地归纳出有关物质或离子的检验方法。

学生回忆常见物质的检验：碳酸盐、酸、碱、淀粉、丝绸制品等。

[迁移] “资料链接”——由加碘盐标签可知，加碘盐添加的是KIO3。已知：KIO3在酸性条件下与KI反应得到碘单质。

如何确证碘盐中的碘不是单质碘？如何确证某食盐是否已加碘？如何确定加碘食盐中含有钾？

用淀粉液检验是否含碘单质；根据所提供KIO3的性质并设计实验方案。 [实验] 焰色反应

金属或金属离子的检验通常采用焰色反应。 阅读教材，回答问题：什么叫焰色反应？为何可用焰色反应来检验金属或金属离子？如何进行焰色反应实验？操作中要注意什么问题？

[过渡] 物质的检验在工农业生产、科学研究以及日常生活中有重要的用途，在化学学习中也有重要的作用。化学学习过程中，同学们必须掌握常见离子检验的实验技能，学会用多种方法设计简单的实验方案，探究某些常见物质的组成成份。

1.人们经常依据什么来对物质进行检验，以确定物质的组成？ 2．归纳总结物质（或离子）检验的一般步骤。 3．物质（或离子）检验时，必须注意哪些问题？ [小结] 1.物质检验的依据： （1）待检物质的特征性质； （2）待检物质的特征反应以及反应过程中表现出来的现象。 2、常见物质检验的方法： —

—

待检测的物质 碳酸盐 铵盐 硫酸盐 盐酸盐 食品中的淀粉 丝绸制品 金属元素 检验方法 与稀盐酸反应，产生使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体 与强碱溶液加热反应，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体 与BaCl2溶液反应，生成不溶于稀盐酸的白色沉淀 与AgNO3溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 与碘水反应，生成蓝色物质 灼烧时有烧焦羽毛的气味 焰色反应 [拓展] 此外，我们还可以用红外光谱仪确定物质中含有的某些有机基团；元素分析仪测定物质中元素；原子吸收光谱确定物质中含有的金属元素。 ［例题分析］

例1. 常温下，下列各组物质中，不能用一种试剂通过化学反应区别开的是（ ）

2

A. MnO2、、CuO、FeO B. (NH4)2SO4 K2SO4、NH4Cl C. AgNO3、KNO3 、Na2CO3 D. Na2CO3、NaHCO3、K2CO3

例2. 对一份稀溶液作初步分析发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO42-、Na+ 、 CO32- 、H+ 、NO3- 、HCO3-、Cl- 等离子中的若干种。然后又做了如下实验，以确认这些离子是否大量存在。

（1）用PH试纸测溶液的PH，试纸显红色；

（2）取2毫升溶液，用氯化钡和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀；

（3）对（2）中所得混合物充分静置后，取上层清夜用硝酸银溶液和稀硝酸检验，结果又生成了白色沉淀，试回答下述问题：

（1）原溶液中一定存在的离子是 ，一定不存在的离子是 。 （2）上述实验操作中，有错误的步骤是（填写代号） ，对错误的改正方法是 。

（3）按上述操作，还不能肯定是否存在的离子是 。 ［基础训练］

1.点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方，过一会在碟底有炭黑出现，由此可知石蜡的组成中一定含有（ ）

A.碳元素 B.氢元素 C.氧元素 D.氢、氧元素 2.下列试纸在使用前不能用水湿润的是（ ）

A.蓝色石蕊试纸 B.碘化钾淀粉试纸 C.PH试纸 D.醋酸铅试纸 3. 用PH试纸测定某无色溶液的PH时，规范的操作是（ ） A.将PH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较 B.将溶液倒在PH试纸上，跟标准比色卡比较 C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在PH试纸上，跟标准比色卡比较

D.在试管内放少量溶液并煮沸，把PH试纸放在管口观察颜色，跟标准比色卡比较 4.下列关于实验现象的描述中，不符合事实的是（ ） A.香蕉、马铃薯、米饭和面条中滴入碘酒均会呈蓝色

B.普通砖瓦、普通水泥地面和大理石上滴入稀盐酸均会产生气泡 C.浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，试纸会变红

D.滴少许氢氧化钠溶液于玻璃上，可立即看到玻璃被腐蚀 5.下列根据实验现象所得出的结论中，一定正确的是（ ） A.无色试液使红色石蕊试纸变蓝，结论：溶液显碱性 B.无色溶液焰色反应呈黄色，结论：试液是钠盐溶液

C.无色试液加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，结论：试液中含Ca(OH)2 D.某气体能使红色石蕊试纸变蓝，结论：该气体为NH3 6.下列关于加碘食盐的说法中正确的是（ ）

A.某食盐溶液中加入淀粉不显蓝色，它一定不是加碘食盐 B.加碘食盐中是加入了碘化钾 C.加碘食盐中是加入了碘酸钾 D.所有人食用加碘食盐都没坏处

7.下列实验中，通常可以不把试样配成溶液的是（ ）

A.检验氯化铵中的氯离子 B.检验氯化铵中的铵离子 C.检验硫酸钠中的硫酸根离子 D.检验硫酸钠中的钠离子

8.某试样中加入稀硫酸时有气体放出，下列关于该试样的判断中正确的是（ ） A.该试样一定为碳酸钠 B.该试样一定是碳酸盐

3

C.该试样一定为弱酸盐 D.该试样不一定为盐类

9.在上一题中，若欲证明试样为碳酸钠，还需做的实验及判断是： 。 10.现有五瓶无色气体，分别为N2、O2、H2、CO2、CO，怎样用实验方法鉴别它们？

11.某化学药品保管室有一瓶固体试剂，标签因气体侵蚀而模糊不清，据其所存放的分类位置和保管人的记忆，估计可能是氯化铵，现请你完成以下两个问题：（1）指导保管人员如何保护试剂瓶标签。（2）用实验方法帮其判定试剂是否氯化铵。 ［能力拓展］

1.氢氧化钠溶液中大量存在的分子或离子有 ，其中能使酚酞变红的是 ，现欲通过实验证明使酚酞变红的确是此微粒，某同学设计了如下方案： ①在第一支试管中加入2mL蒸馏水，滴入几滴无色酚酞试液，现象是 。可得出的结论是 。

②在第二支试管中加入2mLNaCl溶液(PH=7)，滴入几滴无色酚酞试液，现象是 ，能得出的结论是 。 ③在第三支试管中加入2mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞试液，现象是 。可得出的结论是 。 2.某校化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌味精中食盐的含量，设计了如下实验步骤： ①称取该味精样品10.0g放入烧杯中，并加适量蒸馏水溶解； ② ；③ ； ④用蒸馏水洗涤沉淀2-3次； ⑤将沉淀烘干、称量，测得固体质量为4.90g。 根据上述实验步骤，回答下列问题： （1）补齐缺少的实验步骤。 （2）实验步骤③所用的玻璃仪器有 。 （3）检验沉淀是否完全的方法是 。 （4）检验沉淀是否洗净的方法是 。 （5）按所给数据计算样品中食盐的质量： 若味精袋上标注： NaCl含量≤20.0%。则此味精 （是，否）合格。 3.现有下列实验步骤可供选用（有些步骤可重复使用）： ①加入稀硝酸，②加入稀硫酸，③加入稀盐酸，④加入AgNO3溶液，⑤加入MnO2，⑥加水溶解，⑦加热，⑧取少量溶液，⑨再另取少量溶液，（10）过滤后取滤液。 请填写下列实验的正确操作顺序。 （1）证明一种白色固体粉末是BaCl2： 。 （2）证明KClO3中含有氯元素： 。 4.已知硫酸中含有下列微粒：H2O、H+、SO42-，某同学欲证明其中能使石蕊试液变红色的是H+，设计了如下实验： ①取稀盐酸和稀硝酸分别与石蕊试液作用 ②向滴有石蕊的稀硫酸中加入NaOH溶液，并观察颜色 ③向水中滴入石蕊试液 ④ 向硫酸钠溶液中滴入石蕊试液 其中能证明是H+使石蕊变色的实验是（ ） A.①和③结合 B.③和④结合 C.只② D.只① 5.某学生在研究性学习的课程中选定的课题是：测定能使带火星木条复燃的空气中氧气的体积分数的最小值。实验步骤如下：

①取5 ~ 6只集气瓶，用量筒装水分别测定它们的容积并标记；

②向集气瓶中分别装入其总容积的10%、20%、30%、40%、50%的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5 ；

③向大试管中加入KMnO4，加热使其反应，分别用排水集气法将上述1 ~ 5号瓶中的水

4

排去。

④将带火星的木条依次插入1 ~ 5号瓶中，实验现象如下表：

请回答下列问题：

（1）用排水集气法收集到氧气后，2号瓶中氧气的体积分数约为 。

（2）如果要得到更精确的数据，下一步实验研究时应向第6只集气瓶中加入其总容积的 %（取整数值）的水后，再用排水法收集氧气，然后用带火星的木条来试验。 6.某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4-离子的颜色，而不是K+离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是（ ） A.将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少 B.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K+无色

C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉，振荡，未见明显变化，表明锌与K+无反应

D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉，振荡，紫红色褪去，表明MnO4-离子为紫红色

7.一种不纯的铁，已知它含有铜、铝、钙或镁等一种或几种金属杂质，5.6g这样的铁跟足量的稀H2SO4作用，生成H2 2.24L（标准状况），则此铁块中一定含有的金属杂质是 。

8.某地有一小冶铜厂，使得附近农田蔬菜中含有过量的铜、锌等重金属，危害人体健康，有人认为将厂址搬迁到远一些的地方就可以免受其害。请你分析： （1）炼铜原料中一定含有哪些元素？ （2）迁移是不是解决问题的根本办法？迁移后该地真的可以免受其危害吗？为什么？

9.有一包白色固体，可能含有NaCl ,Na2SO4 , BaCl2和Na2CO3中的一种或几种。为探究其成分，某同学做了如下实验：（1）将此白色固体取样，溶解于水，有白色沉淀生成;（2） 过滤出沉淀并将沉淀移入试管中，加入稀盐酸，沉淀完全溶解并有气体生成。（3）向上述滤液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不溶解。

通过上述实验现象分析：该白色固体一定含有的物质是 ， 一定不含的物质是 ，不能确定的物质是 。 写出有关反应的化学方程式： ＋－

10.已知Ag与ClO3不形成沉淀。现欲检验KClO3中含有氯元素，可供选择的仪器和操作如下：

请回答下列问题：（1）实验操作步骤依次为 （填字母） （2）所用仪器有 （填序号）

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