α射线为 氦核 β射线为电子γ射线是电磁波
物质鉴别题的类型和解题步骤、方法 一、鉴定、鉴别和推断的区别和联系 鉴定、鉴别和推断都属于物质的检验，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子；鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别；推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。 1．常见气体的检验 常见 气体 检验方法 H2 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 O2 可使带火星的木条复燃 Cl2 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝） HCl 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。 SO2 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 H2S 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 NH3 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。 NO2 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。 NO 无色气体，在空气中立即变成红棕色 CO2 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。 CO 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的CuO由黑色变成红色。 CH4 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。 C2H4 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。 C2H2 无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。 2．几种重要阳离子的检验 （l）H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 （2）Na+、K+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。 （3）Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 （4）Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。 （5）Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。 （6）Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成〔Ag(NH3)2〕+。 （7）NH4+ 铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 （8）Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－ （9）Fe3+ 能与 KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3溶液，能与 NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。 （10）Cu2+ 蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。 3．几种重要的阴离子的检验 （1）OH－能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 （2）Cl－能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。 （3）Br－ 能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I－ 能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I2，使淀粉溶液变蓝。 （5）SO42－ 能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 （6）SO32－ 浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。 （7）S2－ 能与Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。 （8）CO32－ 能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。 （9）HCO3－ 取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同时放出 CO2气体。 （10）PO43－ 含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （11）NO3－ 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。 4．几种重要有机物的检验 （1）苯 能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。 （2）乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。 （3）苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。 （4）乙醛 能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热，生成红色的 Cu2O沉淀。 二、物质鉴别的几种主要类型 1、任意选择试剂的物质鉴别 这是指一般类型鉴别题。它不限所用鉴别试剂的多少，只要求能简明扼要，一一区别开来即可。比如，鉴别下列六种气体：O2、Cl2、NH3、CO2、N2、空气。对于此题可先观色，即黄绿色者为Cl2，后闻气味，即有刺激性气味的是NH3，其余再点燃，火焰无明显变化的是空气，燃烧更旺的是O2，火焰熄灭的是CO2和N2，再将CO2和N2分别通入石灰水，石灰水变浑浊的是CO2，不变的为N2。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 2．限用一种试剂的鉴别题 这类题较前者更复杂，它要求只允许用一种试剂加以一一区别。为此，我们所选用的那种试剂须能分别与被鉴别物反应，产生各种不同的现象才行，即被检物有几种就应产生几种不同的现象（包括没有明显变化也是一种现象）。 3、不用任何试剂的鉴别题 它要求不准用任何外来试剂去参与物质鉴别。为此，须掌握待鉴物之间相互鉴别之功能，或先加热或先观察所给物质颜色，或先水溶然后再相互滴加鉴别之。如不用任何试剂，将HCl、BaCl2、NaOH、CuSO4四种溶液鉴别出来。经观察，四种溶液中只有CuSO4溶液显蓝色，其余为无色。把CuSO4溶液分别滴入另三种溶液中，有白色沉淀产生的原溶液为BaCl2溶液；有白蓝色沉淀产生的原溶液为NaOH溶液，剩余的为HCl溶液 三、物质鉴别题的解题步骤、方法 物质鉴别题的解题步骤、方法又根据物质的状态不同而又有所区别。但解答此类题的叙述程序基本相同，就是：由操作到现象再到结论最后写出有关方程式。 1、气态物质的鉴别 鉴别气态物质的步骤和方法一般遵循： ①看气体的颜色；②嗅气味；③用试纸检验；④用火点燃⑤加有关试剂。当然，在具体操作时，可根据题意省略或变动其中的某些步骤和顺序 【例1】在十个集气瓶里分别盛有Cl2、N2、O2、H2S、CO2、HCl、NO2、CO、H2、NO等气体，试用最简单的方法把它们鉴别出来。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 解析：①看颜色：黄绿色的为Cl2，棕红色的为NO2，瓶口附近出现棕红色的为NO；②嗅气味：有臭鸡蛋气味的为H2S，有刺激性气味的为HCl；③用湿润的蓝色石蕊试纸检验：试纸变红的为CO2（此步也可省略）；④用燃着的木条试验：熄灭的为N2，燃烧更旺的为O2，气体被点燃的是CO、H2；⑤用蘸有石灰水的玻璃棒置于燃烧的火焰附近，石灰水出现浑浊的为CO，无浑浊出现的为H2。 2、固态物质的鉴别 鉴别固态物质时，一般采用如下的步骤和方法，即①分别取出试样，配成溶液；②各取少量试液，分别加入有关的试剂，根据不同现象加以区分或分组；③分组取出少量试液，各加有关的试剂，根据反应特征，加以区分 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 【例2】 现有十瓶白色固体，它们是Al2O3、Ca CO3、Ba(OH)2、Mg Cl2、 BaSO4、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4、无水CuSO4等，是将它们一一鉴别出来。 解析：①加水配成溶液，不溶的有Al2O3、Ca CO3、BaSO4；溶液成蓝色的为无水CuSO4；溶液成无色的有Ba(OH)2、Mg Cl2、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4 ②在不溶物组中分别加NaOH溶液，溶解的为Al2O3，不溶的为Ca CO3、BaSO4。再向Ca CO3、BaSO4中分别加盐酸，溶解的为Ca CO3，仍不溶的为BaSO4 ③在无色溶液组中分别加CuSO4溶液，出现蓝色沉淀的为Ba(OH)2；不出现沉淀的为Mg Cl2、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4等 ④在余下的五种溶液中，分别加Ba(OH)2溶液，无明显现象的为NaNO3；有白色沉淀且不消失的为Mg Cl2，有白色沉淀过量后消失的为AlCl3，有气体产生而无沉淀的为NH4NO3，既有气体产生又生成沉淀的为(NH4)2SO4 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （溶液的鉴别在另一专题中单独归纳） 你会寻找鉴别方法吗？ “有比较才有鉴别”。可见，比较是鉴别的前提。通过比较，找出性质差异，依据性质差异寻找体现性质差异的鉴别方法，是解答鉴别物质题的常规思路。要提醒同学们的是：找差异可从整体找，也可从局部找；可从化学性质找，也可从物理性质找。对同一问题的鉴别方法可能有多种。例如： 题目：如何鉴别室温下等体积饱合食盐水、蒸馏水各一杯。 解析：饱和食盐水与蒸馏水的差异是显而易见的：即蒸馏水中不含Na+和Cl-。就是这种组成上的差别，造成它们性质上的很多差异。因而就有如下的可用鉴别方法： 1、往两液体中分别滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生者为饱和食盐水。 2、分别称量等体积的两液体，质量大者为饱和食盐水。 3、分别测两液体的导电性，导电能力强者为饱和食盐水。 4、分别测丙液体的沸点，高者为饱和食盐水。 5、分别加热蒸发两液体，冷却后见有晶体者为饱和食盐水。 6、分别在两液体中加入少量食盐晶体，搅拌后有不溶晶体者为饱和食盐水。 7、在两液体中分别通入HCl气体，有晶体析出者为饱和食盐水。 8、用洁净铂丝分别蘸取两液体在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色者为饱和食盐水。 当然，还可以有其他的办法。 另外，有人认为，只要尝一下这两种液体的味道便可解决问题，岂不更简单。本来这办法也是正确的，不过，在化学上，我们总是尽可能避免去尝物质的味道，以免错尝了毒物。 高中化学——常见的特征反应现象及对应物质 常见的特征反应现象及对应物质 ① 焰色反应显黄色Na显紫色（透过钴玻璃）的元素是K ② 有臭鸡蛋气味或能使湿Pb(Ac)2 试纸变黑的气体是H2S ③ 在空气中由无色迅速变为红棕色NO ④ 使品红溶液褪色SO2 ⑤ 能使淀粉变蓝I2 ⑥ 与碱溶液反应生成白色沉淀在空气中迅速变灰绿色最终变红褐色的离子___Fe2+ ⑦ 滴入KSCN溶液显血红色以及遇苯酚显紫色的离子__Fe3+ ⑧ 投入水中生成气体和难溶物(或微溶物) CaC2 Al2S3 Mg3N2 ⑨ 既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体Al NH4HCO3 (NH4)2CO3 (NH4)2S ⑩ 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH3 物质的性质 1．颜色的规律 （1）常见物质颜色 ① 以红色为基色的物质 红色：难溶于水的Cu，Cu2O，Fe2O3，HgO等。 碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液。 橙红色：浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等。 棕红色：Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等。 ② 以黄色为基色的物质 黄色：难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等。 溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等。 浅黄色：溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液，还有黄磷、Na2O2、氟气。 棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟。 ③ 以棕或褐色为基色的物质 碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等 ④ 以蓝色为基色的物质 蓝色：新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等。 浅蓝色：臭氧、液氧等 蓝色火焰：硫、硫化氢、一氧化碳的火焰。甲烷、氢气火焰（蓝色易受干扰）。 ⑤ 以绿色为色的物质 浅绿色：Cu2(OH)2CO3，FeCl2，FeSO4•7H2O。 绿色：浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色。 深黑绿色：K2MnO4。 黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液。 ⑥ 以紫色为基色的物质 KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K＋离子的焰色等。 ⑦ 以黑色为基色的物质 黑色：碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O)。 浅黑色：铁粉。 棕黑色：二氧化锰。 ⑧ 白色物质 ★ 无色晶体的粉末或烟尘； ★ 与水强烈反应的P2O5； ★ 难溶于水和稀酸的：AgCl，BaSO4，PbSO4； ★ 难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3，Ba3(PO4)2，BaCO3，CaCO3，Ca3(PO4)2，CaHPO4，Al(OH)3，Al2O3，ZnO，Zn(OH)2，ZnS，Fe(OH)2，Ag2SO3，CaSO3等； ★ 微溶于水的：CaSO4，Ca(OH)2，PbCl2，MgCO3，Ag2SO4； ★ 与水反应的氧化物：完全反应的：BaO，CaO，Na2O； 不完全反应的：MgO。 ⑨ 灰色物质 石墨灰色鳞片状、砷、硒（有时灰红色）、锗等。 （2）离子在水溶液或水合晶体的颜色 ① 水合离子带色的： Fe2＋：浅绿色； Cu2＋：蓝色； Fe3＋：浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-； MnO4-：紫色 ：血红色； ：苯酚与FeCl3的反应开成的紫色。 ②主族元素在水溶液中的离子（包括含氧酸根）无色。 运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色。 （3）主族金属单质颜色的特殊性 ⅠA，ⅡA，ⅣA，ⅤA的金属大多数是银白色。 铯：带微黄色 钡：带微黄色 铅：带蓝白色 铋：带微红色 （4）其他金属单质的颜色 铜呈紫红色（或红），金为黄色，其他金属多为银白色，少数为灰白色（如锗）。 （5）非金属单质的颜色 卤素均有色；氧族除氧外，均有色；氮族除氮外，均有色；碳族除某些同素异形体（金钢石）外，均有色。 2．物质气味的规律（常见气体、挥发物气味） ① 没有气味的气体：H2，O2，N2，CO2，CO，稀有气体，甲烷，乙炔。 ② 有刺激性气味：HCl，HBr，HI，HF，SO2，NO2，NH3•HNO3(浓液)、乙醛(液)。 ③ 具有强烈刺激性气味气体和挥发物：Cl2，Br2，甲醛，冰醋酸。 ④ 稀有气味：C2H2。 ⑤ 臭鸡蛋味：H2S。 ⑥ 特殊气味：苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。 ⑦ 特殊气味：乙醇(液)、低级酯。 ⑧ 芳香(果香)气味：低级酯(液)。 ⑨ 特殊难闻气味：不纯的C2H2(混有H2S，PH3等)。 3．熔点、沸点的规律 晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固定）。 非晶体物质，如玻璃、水泥、石蜡、塑料等，受热变软，渐变流动性（软化过程）直至液体，没有熔点。 沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度，外压力为标准压(1.01×105Pa)时，称正常沸点。外界压强越低，沸点也越低，因此减压可降低沸点。沸点时呈气、液平衡状态。 （1）由周期表看主族单质的熔、沸点 同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn越向下，熔点越低，与金属族相似。还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低，ⅣA族的锡熔点比铅低。 （2）同周期中的几个区域的熔点规律 ① 高熔点单质 C，Si，B三角形小区域，因其为原子晶体，熔点高。金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃，金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410℃）。 ② 低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方，另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，而氦是熔点（－272.2℃，26×105Pa）、沸点（268.9℃）最低。 金属的低熔点区有两处：IA、ⅡB族Zn，Cd，Hg及ⅢA族中Al，Ge，Th；ⅣA族的Sn，Pb；ⅤA族的Sb，Bi，呈三角形分布。最低熔点是Hg(－38.87℃)，近常温呈液态的镓（29.78℃）铯（28.4℃），体温即能使其熔化。 （3）从晶体类型看熔、沸点规律 原子晶体的熔、沸点高于离子晶体，又高于分子晶体。金属单质和合金属于金属晶体，其中熔、沸点高的比例数很大（但也有低的）。 在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大，则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。如熔点： 金刚石>碳化硅>晶体硅 分子晶体由分子间作用力而定，其判断思路是： ① 结构性质相似的物质，相对分子质量大，范德华力大，则熔、沸点也相应高。如烃的同系物、卤素单质、稀有气体等。 ② 相对分子质量相同，化学式也相同的物质（同分异构体），一般烃中支链越多，熔沸点越低。烃的衍生物中醇的沸点高于醚；羧酸沸点高于酯；油脂中不饱和程度越大，则熔点越低。如：油酸甘油酯常温时为液体，而硬脂酸甘油酯呈固态。 上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物：NH3，H2O，HF比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多（主要因为有氢键）。 （4）某些物质熔沸点高、低的规律性 ① 同周期主族（短周期）金属熔点。如 Li
