物質(zhì)的鑒別

　　物質(zhì)的鑒別：

　　根據(jù)不同物質(zhì)的特性，用化學方法把兩種或兩種以上的已知物質(zhì)一一區(qū)別開。

　　鑒別時只需利用某一特征反應，確定某物質(zhì)的一部分就可達到鑒別的目的。且已知n種，確定n-1種，則余下的既為可知。

　　鑒別物質(zhì)常用的方法：

　�。ㄒ唬�、物理方法：

　　“看、聞、摸、溶、吸”等方式進行鑒別�！翱础本褪且�看物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、形狀等，“聞”可以聞某些氣體的氣味，“摸”可以通過摸容器的外壁，感覺是否有熱量的改變，“溶”看物質(zhì)是否能溶解，“吸”看是否能被磁鐵吸引。如：硫酸銅溶液是藍色的、氯化鐵溶液是棕黃色的、其它常見的物質(zhì)只要不含Cu²⁺和Fe³⁺的化合物的水溶液一般都是無色的，大理石是塊狀固體、氫氧化鈉是片狀固體、氫氧化鈣是粉末狀固體，氫氣和氧氣是氣體、酒精有是液體

　�。ǘ�）、化學方法：

　　就是通過不同的物質(zhì)在與同一種物質(zhì)發(fā)生化學反應時所產(chǎn)生的現(xiàn)象不同把它們鑒別開的方法，它是鑒別物質(zhì)的常用方法。下面根據(jù)物質(zhì)的構(gòu)成的特點，分析在化學上常用的鑒別方法。

　　1、含“H+”的化合物（如HCl、H₂SO₄）的鑒別方法。

　�。�1）用紫色的石蕊試液。酸溶液都能使紫色的石蕊試液變成紅色，如硫酸溶液能使紫色的石蕊試液變成紅色。

　　（2）用PH試紙。酸（含H+的化合物）溶液的PH<7，如：醋酸溶液的PH<7。

　�。�3）用鎂、鋁、鋅、鐵等活潑金屬。這些金屬與酸反應產(chǎn)生的明顯現(xiàn)象是，有無色氣體生成。如：Mg+H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑

　�。�4）用含有“CO₃^2-”的物質(zhì)，如：碳酸鈉與鹽酸反應產(chǎn)生無色的氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。

　　例1：設計實驗鑒別兩種無色溶液一種是硫酸，一種是氫氧化鈉。分析：硫酸是酸性溶液，而氫氧化鈉是堿性溶液。所以上述四種方法都可以用來鑒別這兩種物質(zhì)。

　　2、含“OH^-”的化合物（如NaOH、Ca(OH)₂）的鑒別方法。

　　（1）用紫色的石蕊試液或者無色的酚酞試液。觀察到的現(xiàn)象是：含OH-的化合物才能使紫色的石蕊試液變成藍色，能使無色的酚酞試液變成紅色。

　�。�2）用PH試紙。含OH—的化合物的水溶液的PH>7

　�。�3）用含有Cu²⁺等離子的鹽溶液，會產(chǎn)生不同顏色的沉淀。

　　例2：有氯化鈉、氫氧化鈣和鹽酸三種無色溶液，怎樣實驗的方法加以鑒別。分析：以上三種物質(zhì)分別是鹽、堿和酸三類，因此最好用紫色的石蕊試液進行鑒別，變成藍色的是氫氧化鈣，變成紅色的是鹽酸，不變色的是氯化鈉溶液。

　　3、含“CO₃^2-”的化合物（如Na₂CO₃）的鑒別方法。最常用的方法是稀鹽酸和澄清的石灰水，看到的現(xiàn)象是：加入稀鹽酸后有無色氣體產(chǎn)生，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。

　　例3：有碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液兩種無色液體，怎樣鑒別它們。分析：由于兩種溶液都顯堿性，所以不能使用酸堿指示劑。可向兩種溶液中分別加入少量的稀鹽酸，再反生成的氣體通入到澄清的石灰水中。

　　4、含有“Cl^-”的化合物（NaCl等）的鑒別方法。鑒別含“Cl”的化合物依據(jù)的原理是：它與含“Ag⁺”的化合物結(jié)合成AgCl,它是一種不溶于水也不溶于酸的沉淀。

　　例4，實驗室里有兩瓶失去標簽的無色溶液，只知它們是氯化鈉和硝酸鈉，設計實驗鑒別它們。分析：兩種無色溶液中的陽離子都是鈉離子，沒有辦法進行鑒別，但可以根據(jù)氯化鈉與硝酸銀溶液反應生成白色氯化銀的沉淀，而硝酸鈉與硝酸銀不發(fā)生反應的原理反兩種化合物的溶液鑒別開。

　　5、含“SO₄^2-”的化合物（如Na₂SO₄）有鑒別方法。鑒別這類化合物的原理是：SO₄^2-離子與Ba²⁺離子結(jié)合成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀。

　　例5，設計一個實驗鑒別兩種無色溶液是硫酸鈉溶液和氯化鈉溶液。分析：根據(jù)上述原理，可用含“Ba²⁺”的化合物，常用的是氯化鋇溶液，有白色沉淀生成的是硫酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生的溶液是氯化鈉溶液。比照上述方法大家還可以嘗試著總結(jié)出多種鑒別物質(zhì)的方法。比如：鑒別含有“NH₄⁺”的化合物常用含有“OH^-”的化合物等。還需要說明的是鑒別物質(zhì)是相互的，比如，前面講到的可以用含“Ba²⁺”的化合物鑒別含有“SO₄^2-”的化合物；也可以用含有“SO₄^2-”的化合物鑒別含“Ba²⁺”的化合物。

　　例6，只用一種試劑通過一次實驗就能把硝酸鉀溶液、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液鑒別出來。分析：硝酸鉀溶液中含有的K+和NO^3-在初中還沒有學過鑒別的方法，我們可以把它留在最后無現(xiàn)象的物質(zhì)鑒別出來；氫氧化鋇溶液中的Ba²⁺用SO₄^2-進行鑒別，而OH^-可用Cu²⁺等有顏色的離子進行鑒別；硫酸鈉溶液中的Na⁺目前還沒有鑒別方法，但Ba²⁺能用用SO₄^2-進行鑒別；同理氫氧化鈉溶液也可用Cu²⁺等有顏色的離子進行鑒別。

　　日常生活中一些物質(zhì)的檢定檢驗方法：

　　(1)鑒別聚乙烯和聚氯乙烯塑料(聚氯乙烯塑料袋有毒，不能裝食品) 點燃后聞氣味，有刺激性氣味的為聚氯乙烯塑料。

　　(2)鑒別羊毛線、合成纖維線或棉線(采用燃燒法) 點燃，產(chǎn)生燒焦羽毛氣味，不易結(jié)球的為羊毛線；無氣味，易結(jié)球的為合成纖維線。燃燒，產(chǎn)生燒紙味，不結(jié)球的是棉線。

　　(3)鑒別硬水和軟水用肥皂水，有浮渣產(chǎn)生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水。

　　(4)鑒別氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳和甲烷先用燃著的木條：使燃著的木條燒得更旺的是氧氣，使燃著的木條熄滅的是二氧化碳；能燃燒的氣體是氫氣、甲烷、一氧化碳。進一步檢驗可燃性氣體氫氣、甲烷、一氧化碳燃燒后的產(chǎn)物：用干燥的燒杯罩在火焰上方，有水生成的是氫氣和甲烷，無水生成的是一氧化碳；燃燒后生成的氣體通入澄清石灰水，能使澄清石灰水變渾濁的是甲烷和一氧化碳。

　　(5)真假黃金假黃金通常是用銅鋅合金偽造的，可用鹽酸加以鑒別，如有氣泡產(chǎn)生，說明該物質(zhì)中含鋅，是假黃金；也可灼燒，變黑，說明有銅，是假黃金。

　　(6)熱固性塑料和熱塑性塑料取樣，加熱，能熔化的是熱塑性塑料，不能熔化的是熱固性塑料。

　　鑒別題的解答思路：

　　1. 只用一種試劑的鑒別題：

　　根據(jù)待鑒別的幾種物質(zhì)性質(zhì)特點，加一種試劑，使各自出現(xiàn)明顯不同的現(xiàn)象加以鑒別。

　　思路：

　　（1）如果待檢驗的物質(zhì)之間有明顯的酸堿性差異時，可選用適當?shù)闹甘緞┗騊H試紙檢驗。

　　如用一種試劑檢驗鹽酸、氯化鈉、碳酸鈉三種溶液，這種試劑是紫色石蕊試液。

　　（2）如果待檢驗的物質(zhì)之間有較明顯的溶解性差異和溶解時的熱效應差異，則可用加水使其溶解來檢驗。

　　如用一種試劑檢驗：氯化鈉、氯化銨、氫氧化鈉、氯化銀四種固體物質(zhì)，這種試劑就是水。氯化鈉可溶于水，溶解后溶液溫度五顯著變化；氯化銨易溶于水，溶解后溶液溫度顯著降低；氫氧化鈉易溶于水，溶解后溶液溫度顯著升高，而氯化銀不溶于水。

　�。�3）如果待檢驗的物質(zhì)含有相同的陰離子或大多數(shù)相同的陰離子時，可選用加強堿溶液來檢驗。

　　如用一種試劑檢驗：氯化銨、氯化鈉、氯化鐵和氯化鎂四種溶液，這種試劑就是氫氧化鈉溶液。氯化銨與氫氧化鈉溶液反應后有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氨氣產(chǎn)生，氯化鈉不與氫氧化鈉反應，無現(xiàn)象發(fā)生；氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應后有白色的氫氧化鎂沉淀生成。

　�。�4）如果被鑒別的物質(zhì)中含有相同或大多數(shù)相同的陽離子時，可選擇強酸為試劑進行鑒別。

　　如用一種試劑鑒別氯化鈉、碳酸鈉、亞硫酸鈉三種溶液，這就是鹽酸或稀硫酸。氯化鈉與鹽酸或硫酸不反應，無現(xiàn)象產(chǎn)生；碳酸鈉與鹽酸或硫酸反應，產(chǎn)生無色無味的二氧化碳氣體；亞硫酸鈉與鹽酸或硫酸反應產(chǎn)生無色有刺激性氣味的二氧化硫氣體。

　�。�5）如果被鑒別的物質(zhì)為金屬單質(zhì)和金屬氧化物時，可選擇強酸為試劑進行鑒別。

　　如用一種試劑鑒別鐵、銅、氧化鐵、氧化銅四種固體物質(zhì)，這種試劑是稀鹽酸（或稀硫酸）。鐵與鹽酸反應有氣體（氫氣）產(chǎn)生，生成淺綠色溶液；銅不溶于鹽酸，無現(xiàn)象產(chǎn)生；氧化鐵溶于鹽酸生產(chǎn)黃色的氯化鐵溶液；氧化銅溶于鹽酸生成藍色的氯化銅溶液。

　�。�6）如果被鑒別的物質(zhì)有幾種含有相同的陽離子，有幾種含有相同的陰離子，則要分別考慮區(qū)別不同陽離子需要何種離子，區(qū)別不同陰離子需要何種離子，然后將這兩種離子合起來組成一種試劑。

　　如用一種試劑鑒別硝酸銀、碳酸鈉、亞硫酸鈉、硝酸鋇四種物質(zhì)，這種試劑是鹽酸。因為四種物質(zhì)中，硝酸銀和硝酸鋇的陽離子不同。區(qū)別銀離子和鋇離子可用氯離子；碳酸鈉和亞硫酸鈉的陰離子不同，區(qū)別亞硫酸根離子和碳酸根離子可用氫離子，合起來，這種試劑就是鹽酸。

　�。�7）還有另一種比較快速地找出試劑的方法。就是將所用試劑的離子重新組成新試劑，如果組合后的試劑答案中有，則一般地就可以認為用這一種試劑可以把這種物質(zhì)區(qū)別開。

　　2. 不用任何試劑鑒別多種物質(zhì)的思路：

　�。�1）從被鑒別的物質(zhì)的物理性質(zhì)上找突破口：

　　①聞氣味

　　如不用任何試劑鑒別氨水、硫酸鉀、氯化鎂、碳酸鈉四種溶液�？上嚷剼馕叮�氨水有強烈的刺激性氣味，首先識別出氨水，然后以氨水為試劑，分別加入到另外三種溶液中，有白色沉淀產(chǎn)生的是氯化鎂，再以氯化鎂為試劑分別加到剩余的兩種溶液中，產(chǎn)生白色沉淀的為碳酸鈉，不反應的為硫酸鉀。

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　　如不用任何試劑鑒別硝酸銨、氯化鋇、硫酸銅、氫氧化鈉四種溶液。首先觀察出顯藍色的是硫酸銅溶液，以硫酸銅為試劑分別加到另外三種溶液中，產(chǎn)生藍色沉淀的是氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生大量白色沉淀的是氯化鋇溶液，無現(xiàn)象產(chǎn)生的是硝酸銨溶液。

　�。�2）加熱法：

　　如，不用任何試劑鑒別碳酸氫鈉、碳酸氫銨、高錳酸鉀、碳酸鈉四種固體物質(zhì)，即可加熱法。加熱時，碳酸氫銨完全分解成二氧化碳、氨氣、水蒸氣，試管內(nèi)無任何殘留物；碳酸氫鈉受熱分解有氣體產(chǎn)生，試管內(nèi)留有白色固體碳酸鈉；高錳酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣，可使帶火星的木條復燃，試管內(nèi)留有黑色固體；碳酸鈉受熱時不分解，無現(xiàn)象產(chǎn)生。

　�。�3）兩兩混合列表分析法：

　　將待鑒別的物質(zhì)分別編號，分別以一種物質(zhì)作為試劑加入到其它物質(zhì)中去，將產(chǎn)生的現(xiàn)象列表分析。根據(jù)每種物質(zhì)所產(chǎn)生的不同現(xiàn)象，可確定物質(zhì)的名稱。

　　如不用任何試劑鑒別氯化鋇、硝酸銀、碳酸鈉、鹽酸四種溶液，先將四種溶液分別編為A、B、C、D進行互倒實驗，將現(xiàn)象列表如下：

　　然后進行分析：在四種物質(zhì)中，能跟另外三種物質(zhì)反應產(chǎn)生沉淀的只有硝酸銀，因此B是硝酸銀；能跟其中兩種物質(zhì)反應產(chǎn)生沉淀而跟另一種物質(zhì)反應產(chǎn)生氣體的只有碳酸鈉，因此C是碳酸鈉；而能跟碳酸鈉反應產(chǎn)生氣體的物質(zhì)D必是鹽酸；那么A必然是氯化鋇。結(jié)論為：A是氯化鋇，B是硝酸銀，C是碳酸鈉，D是鹽酸�！　� 有時，需要我們判斷所給定的一組物質(zhì)能否不用任何試劑進行鑒別，分析的方法就是用兩兩混合列表法。如果有兩種或兩種以上物質(zhì)產(chǎn)生的現(xiàn)象是一樣的，則不能鑒別。

　　如上例中如果將氯化鋇改成氯化鈉則不可鑒別。因為碳酸鈉和鹽酸分別產(chǎn)生的現(xiàn)象都是與一種物質(zhì)不反應，與一種物質(zhì)反應產(chǎn)生沉淀，與一種物質(zhì)反應產(chǎn)生氣體，二者誰是碳酸鈉，誰是鹽酸，無法確定。

　　不另加試劑鑒別物質(zhì)的方法有：第一是觀察組內(nèi)物質(zhì)是否有顯特殊顏色的物質(zhì)，是否有不溶于水的物質(zhì)等，將這些物質(zhì)確定后，就以其作為已知試劑用以鑒別其它物質(zhì)。第二是將組內(nèi)物質(zhì)分別編號，然后分別以一種物質(zhì)作為試劑加入另外幾種物質(zhì)中，將現(xiàn)象記錄下來。如果不能得到各自不同的現(xiàn)象，則這組物質(zhì)就還需另加試劑才能鑒別。