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2019-2020年高中化學(xué) 6.3《物質(zhì)檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)》學(xué)案 舊人教版選修 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．總結(jié)鞏固常見陰離子和陽離子的檢驗(yàn)方法，理解常見離子檢驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)原理。 2．學(xué)會(huì)物質(zhì)檢驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。 3．能夠解決有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的一些實(shí)際問題。 學(xué)習(xí)過程 自我探究 一．離子的檢驗(yàn) 1．復(fù)習(xí)回憶 （1）物質(zhì)的鑒定和鑒別有何不同？ 鑒定是指 。 鑒別是指 。 （2）．鑒別物質(zhì)經(jīng)常首先考慮物理方法，請(qǐng)?zhí)顚懴卤砜瞻? 鑒別方法 選用范圍 舉例 物 理 方 法 觀察法 嗅試法 水溶法 焰色反應(yīng)法 （3）化學(xué)方法鑒別物質(zhì)，利用不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將物質(zhì)鑒別開，這些現(xiàn)象通常是指 。 2．閱讀課本（常見離子的檢驗(yàn)方法），思考并回答下列問題。 （1）用堿類試劑鑒別的離有 。 （2）需要用到酸類試劑鑒別的離子有 。 （3）需要用到鹽類鑒別的離子有 。 （4）Fe2+的鑒別方法有多少種，請(qǐng)寫出每種方法的試劑、步驟、現(xiàn)象、反應(yīng)式。 。 3．課本P86頁[示例3]：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明(NH4)2Fe (SO4)26 H2O（硫酸亞鐵銨晶體）的成份中含有Fe2+、NH4+、SO42-和H2O試自行設(shè)計(jì)方案，填寫下表空格 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象及注意事項(xiàng)（不必?cái)⑹鋈绾谓M裝實(shí)驗(yàn)裝置） ① 水的檢驗(yàn) ② 溶解 取少量(NH4)2Fe(SO4)26 H2O配成溶液備用 ③ 檢驗(yàn)Fe2+ ④ 檢驗(yàn)NH4+ ⑤ 檢驗(yàn)SO42- 二：未知物的檢驗(yàn) 1．物質(zhì)的檢驗(yàn)就是利用 。 2．[課本P88頁示例4]在某澄清，透明的淺黃色溶液中可能有下列離子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、SO42-、HCO3-、Cl-。 同學(xué)們請(qǐng)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)溶液存在或可能存在的離子。 步驟 操作及注意事項(xiàng) 現(xiàn)象 結(jié)論 1 2 3 4 5 6 [課本P89頁示例5]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，鑒別NH4NO3，K2SO4，KNO3，(NH4)2SO4四種白色固體，請(qǐng)同學(xué)們自行設(shè)計(jì)，填寫下表（可以不填滿） 步驟 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 1 2 3 4 5 設(shè)計(jì)方案的書寫格式，除了可以用表格的形式外，還可以用框圖的形式，請(qǐng)寫出框圖設(shè)計(jì)格式的方案。 總結(jié)與評(píng)價(jià) 【總結(jié)】 1．熟練掌握各類物質(zhì)的物理性質(zhì)（顔色，氣味，熔、沸點(diǎn)，水溶性），化學(xué)性質(zhì)及相互反應(yīng)的現(xiàn)象，尤其是一些選擇性反應(yīng)與特征反應(yīng)。 2．物質(zhì)鑒定的關(guān)鍵在于通過分析，推理設(shè)計(jì)出合理的鑒定過程。 3．鑒定的基本原則： （1）被鑒定的物質(zhì)是固體，則一般需要用蒸餾水溶解（2）待鑒定物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)取少量；（3）要檢驗(yàn)多種成份，應(yīng)進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，防止一只試管進(jìn)行到底，造成前后干擾（4）由現(xiàn)象定結(jié)論，由特定條件下的特定現(xiàn)象，證明其含有特定的微粒。 【例題講解】 [例1]僅用一種試劑鑒別如下物質(zhì)：苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列試劑中不能選用的是（ ） A．溴水 B．FeCl3溶液 C．酸性KMnO4 D．AgNO3溶液 [答案]D。 [分析講解]苯、CCl4都是一種非極性溶劑，但前者的密度比水小，后者的密度比水大。 溴水滴入苯中振蕩后，水中的Br2轉(zhuǎn)移到到苯層中，苯層浮在上層。溴水滴入到CCl4中振蕩后，水的Br2轉(zhuǎn)移到CCl4層中，CCl4層沉在下層。溴水滴入NaI溶液中，會(huì)置換出I2，溶液顏色變深。溴水滴入亞硫酸鈉溶液中時(shí)，Br2跟亞硫酸鈉反應(yīng)，顏色褪去。溴水滴入氯化鈉溶液中，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溴水稀釋。所以溴水能將五種溶液檢別開來。 FeCl3溶液滴入苯、CCl4中，可根據(jù)分層現(xiàn)象區(qū)分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中，不會(huì)產(chǎn)生明顯現(xiàn)象。FeCl3溶液NaI溶液中會(huì)生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，能產(chǎn)生褪色、氣泡等多種現(xiàn)象。所以氯化鐵溶液能用于檢別五種溶液。 酸性KMnO4滴入苯和CCl4中，也可根據(jù)分層現(xiàn)象區(qū)分。酸性KMnO4滴入氯化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象。酸性KMnO4滴入碘化鈉溶液中會(huì)生成I2，滴入亞硫酸鈉溶液中會(huì)生成硫酸鈉，都會(huì)產(chǎn)生明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異。所以酸性KMnO4能用于檢別五種溶液。 [注意點(diǎn)]從思維角度看，解答指定試劑檢驗(yàn)題主要用到的是定向思維，只要分析給定試劑跟待檢物質(zhì)能發(fā)生什么反應(yīng)，反應(yīng)中有什么現(xiàn)象，各種待檢物質(zhì)跟試劑反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象是否有明顯差異等等。有些反應(yīng)的原理雖然相近，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有明顯差異，也可以用于檢別。有些反應(yīng)的原理有很大不同，但不能產(chǎn)生明顯差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能用于檢別。 [例2]CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產(chǎn)物相同，以下鑒別CuS和Cu2S兩種黑色粉末的方法合理的是（ ） A．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別所產(chǎn)生的氣體 B．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別溶液的顏色 C．取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量 D．取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色 [答案]C。 [分析講解]CuS和Cu2S能溶于熱的硝酸溶液中，生成氣體的種類跟硝酸的濃度、反應(yīng)條件等有關(guān)，都可能產(chǎn)生NO、NO2、SO2等氣體，無法根據(jù)產(chǎn)生氣體的差異檢別。溶于熱的硝酸后都生成硝酸銅溶液，生成溶液的顏色不會(huì)有明顯差異，無法根據(jù)溶液顏色來檢別。 根據(jù)題中“高溫灼燒后產(chǎn)物相同”可知，無法根據(jù)高溫灼燒后的殘留固體的顏色來區(qū)別CuS、Cu2S。事實(shí)上用中學(xué)化學(xué)知識(shí)可寫出CuS、Cu2S在空氣中高溫灼燒的化學(xué)方程式： 2CuS+3O22CuO+2SO2↑ 296g 280g（反應(yīng)后殘留固體的質(zhì)量比反應(yīng)前固體的質(zhì)量?。? Cu2S+2O22CuO+SO2↑ 160g 280g（反應(yīng)前后固體物質(zhì)的質(zhì)量保持不變） 所以，只有根據(jù)灼燒前后固體物質(zhì)的質(zhì)量差別來檢別CuS、Cu2S兩種物質(zhì)。 [注意點(diǎn)]有些檢別試題要從定量、半定量角度入手分析才能找到可行的檢別方法。 【評(píng)價(jià)】 1．有四種未知溶液分別是Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)四種溶液中的陰離子和陽離子。 2．有兩瓶失去標(biāo)簽的物質(zhì)的量濃度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，請(qǐng)你加以鑒別。 （1）應(yīng)選擇的一種試劑是（ ）。 A．NaOH溶液 B．甲基橙試液 C．稀HCl D．澄清石灰水 （2）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論。 3．常溫下，下列各組物質(zhì)不能用一種試劑通過化學(xué)反應(yīng)區(qū)別的是（ ） 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瓶不同物質(zhì)的溶液，它們各是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一種。為了鑒別，各取少量溶液進(jìn)行兩兩混合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。表中“↓”表示生成的沉淀或微溶化合物，“—”表示觀察不到明顯變化。試回答下面問題。 （1）A的化學(xué)式是 ，G的化學(xué)式是 。判斷理由是 。 （2）寫出其余幾種物質(zhì)的化學(xué)式。B： ，C： ，D： ，E： ，F(xiàn)： 。 答案 1．（1）給四種末知溶液編號(hào)。用四支試管分別取四種溶液各1ml。用潔凈的鉑絲分別蘸取四種測(cè)溶液做焰色反應(yīng)，火焰顯黃色的說明有鈉離子。 （2）在（1）中不顯黃色的三種溶液中各滴入5滴NaOH溶液。產(chǎn)生白色沉淀且迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色，說明含有Fe2+。。 （3）在（2）只有白色沉淀的試管中，繼續(xù)滴加NaOH溶液，白色沉淀溶解說明原溶液有Al3+。。 （4）在（3）中白色沉淀不溶解的試管中再加入一定量的稀鹽酸，沉淀溶解說明原溶液含有Mg2+ （5）另用四支潔凈的試管，各取1ml原溶液。向各試管中滴加少量稀硝酸，再加適量的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明均含有SO42-離子。 2．（1）C （2）取等體積的兩種溶液，分別滴入鹽酸（記錄滴數(shù)）直至不產(chǎn)生氣體為止，所消耗鹽酸的量較多的是碳酸鈉，較少的是碳酸氫鈉。 3D。 4．（1）KCl、AgNO3?；旌蠒r(shí)只生成一種沉淀的是KCl，生成的是AgCl，所以A是KCl，G是AgNO3。