“物质的检验”教学后的一点体会

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摘 要： 本文作者采用系统分析的方法，结合自己的教学体会与认识，对中学化学教学中物质检验的相关知识进行系统的归纳与分析，并加以理论阐述。

关键词： 物质检验 系统分析 教学体会

一、前言

物质的检验要经历方法的选择（包括物理方法和化学方法）、现象的观察，以及逻辑推理得出结论三个步骤，缺一不可。因此，在检验时我们应尽可能地选择特效反应以减少干扰。

物质检验的一般思路是：根据物质具有的不同特性，选择适当的试剂，在一定条件下发生化学反应，产生不同的现象，将它们一一区别开来。

解题原则是：操作简便、现象明显、证据确凿、结论可靠。

物质检验的常用步骤：①取少量样品；②加入少量试剂；③观察实验现象；④分析判断得出检验结论。推断物质时，教师要善于从特征现象（如颜色、沉淀、气体或气味）入手，抓住一个或几个典型反应作为突破口，然后顺藤摸瓜，各个击破，解决问题。

物质的检验包括气态物质的检验、离子的检验和有机物的检验三种。

二、气态物质的检验

1.集气瓶是否集满所要收集的气体，可按不同的集气方法分别加以判断。

（1）用排水法收集气体时，如果发现有气泡从集气瓶口逸向水中，说明气体已收集满了。

（2）用排气法收集气体时，一般可应用被收集的气体的某些物性加以判断。如有色气体NO、Cl，可以看集气瓶是否显示这种颜色。而有气味的气体，可用手煽动瓶口的气体，闻其气味。当然，比较确切的，要用化学方法检验。如检验Cl：将一张湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口，观察试纸是否出现蓝色。检验O：以一根带火星的木条靠近瓶口，看木条是否复燃。检验CO：可用一根蘸有石灰水的玻璃棒靠近瓶口，看玻璃棒上有否白色固体生成；或用一根燃着的木条靠近瓶口，观察木条是否熄灭。

例1.可以用湿润的石蕊试纸来检验集气瓶是否收集满瓶的气体是：（a）HCl，（b）HS，（c）CH，（d）NH中的哪一种？试纸将变何颜色？

［解答］：（a）HCl，湿润的蓝色石蕊试纸变红。（d）NH，湿润的红色石蕊试纸变蓝。

［解题指导］：实验室的石蕊试纸有红色和蓝色两种。检验HS气体，最好用湿润的醋酸铅试纸，若有HS，试纸变黑色（PbS生成）；检验HCl气体也可用沾浓氨水的玻璃棒靠近它，观察是否产生白烟。检验NH，也可用沾浓盐酸的玻璃棒靠近它，看是否产生白烟。

2.用一种方法鉴别不同气体时，要抓住现象的差异。

例如，用点燃的方法鉴别氢气、一氧化碳和甲烷与乙炔时，根据燃烧时能否产生黑烟的特殊现象，首先可检出乙炔。其它三种气体则可根据燃烧只生成水、只生成二氧化碳和既生成水又生成二氧化碳的实验事实，区别出氢气、一氧化碳和甲烷（气态烃）。

3.所提供的气体检验法是相对的，为确认某种气体，往往要综合运用物质多方面的性质。

例如，一些氧化性较强的气体都能跟碘化钾反应产生碘单质，都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。氟气、氯气、溴蒸气、臭氧（O）、二氧化氮等气体都能有上述现象。因此，可以说氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，却不能说只要有此现象，被检验的气体就是氯气。如果再结合该气体是黄绿色，而不是淡黄绿色、无色、红棕色，则可较有把握地认定该气体是氯气。又如，卤化氢气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，与氨气化合生成铵盐时都产生白烟，为确认是何种卤化氢，还需通过检验卤离子进一步验证。

三、离子的检验

离子检验的方法有以下三种。

1.生成沉淀法。如果离子和某试剂中的离子可生成沉淀的，一般可用这种方法。如：

（1）Cl，Br，IAgCl（白），AgBr（淡黄），AgI（黄）。

这些沉淀都不溶于稀硝酸。

（2）SOBaSO（白）

不溶于稀硝酸。

（3）POAgPO（黄）

溶于稀硝酸。

（4）Al，Fe，Fe，CuAl（OH）（白），Fe（OH）（棕），Fe（OH）（白），Cu（OH）（蓝）。

其中Al（OH）可溶于碱；Fe（OH）暴露在空气中，颜色从白―绿―棕。

2.生成气体法。凡是加进某试剂可生成气体的离子都可用这种方法。如：

NHNH

（以气味和湿润红色石蕊试纸检验）。

CO，SOCO，SO

都能使澄清石灰水变浑浊，但后者有刺激性气味，且使品红溶液褪色。

NONO（红棕）

3.显色法

H，OH表现不同颜色

焰色：K（紫），Na（黄）。

注意：在解题过程中应灵活运用离子检验法。比如，甲可用来检验乙。反过来，乙也可以用于检验甲。

四、区分“鉴定”、“鉴别”、“推断”的不同含义

鉴定是用化学方法来确定某物质的有关组成。如果一种物质由两种离子构成，则既要检出阳离子，又要检出阴离子。例如，鉴定某一物质是否是硫酸钾，应该检验它是否含K，又要检验它是否含SO。同时，还应注意排除它是KHSO，要证明它的水溶液无酸性，不含HSO。

鉴别是指两种或两种以上的已知物质，用一定方法把它们一一区别（或辨别）开来。一般可先考虑物理方法（色、味、态、溶解性），然后才考虑化学方法（加某试剂等），有些题目要求只用一种试剂，这时更应详细考虑各物质性质的区别。对于多种物质的鉴别，可以采用表述法。

推断是根据已知的实验步骤和现象，综合运用物质常规的检验法和物质有关的性质，加以分析推理、判断、然后得出被检验的是什么物质的结论。推理过程可以用淘汰法，才不至于发生遗漏或错误。

学会鉴定、鉴别和推断物质的方法，掌握这三类实验的操作与程序，提高解决这三类实验实际问题的能力，是中学化学实验教学的重要内容之一。

五、解题过程中常见错误

1. 待检溶液或固体忘记交待取少量。

2. “现象”描述失当。如使醋酸铅试纸变黑，写成“使醋酸铅试纸产生PbS黑色沉淀”。须知，现象是指人们的感觉器官所能感觉出来的，只能是状态、气味、颜色、溶解性等直接感受到的因素。

3. 把“鉴别”误为“鉴定”。

4. 推断题不“推”即“断”，甚至靠猜测下结论。上述几种答题中常见的错误要引起重视。

5. 缺乏推理判断的能力和方法。

如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题，缺乏对解题突破口的确认能力，以及解题程序的安排能力。对图式鉴别题，除了难以寻找突破口以外，对正推法和逆推法的使用，还存在思维障碍。

鉴于上述列举的几种情况，因此在平时复习解题时教师应重视解题思维的训练，重视思维方法的归纳总结。

六、典型例题分析

例2.在三个集气瓶中分别盛着氯气、氯化氢和溴化氢，如果不用其它试剂，怎样加以鉴别？

［解答］：（1）观察三瓶气体，呈黄绿色的是氯气；（2）将氯气瓶与其余两瓶气体中的任一瓶瓶口相对，使气体相混，若气体由黄绿色变成棕红色，则原气体为溴化氢。2HBr+Cl=2HCl+Br；（3）若两气体相混后无任何变化，则该瓶是HCl气体，剩余的另一瓶是HBr气体。

［解题指导］：题目要求不用试剂，说明只能从有关物质的性质的差异、物质彼此间的反应、对某一种物理因素（如受热）所显示的现象的差别等来进行思考。比如NaCl、NaHCO、蔗糖三种白色固体，可以分别给予加热，便可鉴别。

例3.取一种盐的水溶液进行以下实验：

（1）取一滴该盐的水溶液滴到铜片上，出现光亮的白色斑点，加热后斑点不消失，但此斑点能溶于硝酸。

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（2）取少量该盐溶液于试管中加热，水蒸发后，继续强热，生成红棕色气体。

试分析并确定此盐的组成及其名称，并写出有关的化学方程式。

［解答］：根据实验（1）盐溶液遇铜能生成白色光亮的斑点，说明此金属不如铜活动，在金属活动顺序表中是位于铜后的金属，即汞、银、铂、金。又根据加热白色斑点不消失，此斑点可溶于硝酸，说明不是汞、铂、金，因此只能是银。

根据实验（2）有红棕色气体产生的现象，可知该盐含有硝酸根。

综合（1）、（2）可推断此盐为AgNO。有关的化学方程式：

Cu+2AgNO=Cu（NO）+2Ag

3Ag+4HNO=3AgNO+NO+2HO

2AgNO2Ag+2NO+O

例4.有四种溶液：BaCl、NHCl、NaSO、（NH）SO，试用一种试剂加以鉴别，并写出有关的化学方程式。

［解答］：在四支试管里，分别注入少量的上述四种溶液，然后各滴入少量的Ba（OH）溶液，加热。

（1）无反应的试管中，是BaCl溶液，

（2）有刺激性氨味逸出的试管中是NHCl溶液；

2NHCl+Ba（OH）BaCl+2NH+2HO

（3）只有白色沉淀产生的试管中是NaSO溶液；

NaSO+Ba（OH）=BaSO+2NaOH

（4）既产生白色沉淀，又逸出刺激性氨味的试管中是（NH）SO溶液。

（NH）SO+Ba（OH）BaSO+2HO+2NH

［解题指导］：这四种盐如按阳离子分成两组，一组含NH，另一组不含NH；如按阴离子也可以分为两组，一组含SO，另一组不含。检验NH用OH；检验SO用Ba。所以选定试剂Ba（OH）。

叙述时应先写所发生的现象，然后才推断原来的溶液是什么溶液。

例5.明矾可用化学式

KAl（SO）•12HO表示，请设计一个实验方案来鉴定它的组成。

［解答］：（1）取少量待检的晶体于试管中，在酒精灯火焰上加热（试管口稍向下倾斜），片刻试管口有水珠生成，证明该晶体含结晶水。

KAl（SO）•12HOKAl（SO）+12HO

（2）取少量该晶体配成溶液于试管中，先加入少量溶液，发现有白色胶状沉淀后，再加入过量的NaOH溶液，沉淀又消失，则证明该晶体中有Al存在。Al+3OH=Al（OH），Al（OH）+OH=AlO+2HO。

（3）用白金丝或镍铬丝沾一些待检晶体或该晶体的水溶液，进行焰色试验，通过蓝色钴玻璃片观察，火焰呈紫色，证明有K存在。

（4）取少量该晶体配成溶液于试管中，滴入少量BaCl溶液，如果生成白色沉淀，且这白色沉淀不溶于硝酸，则证明该晶体有SO存在。Ba+SO=BaSO。

［解题指导］：

（1）中学所学的两性氢氧化物除Al（OH）外还有Zn（OH），所以在检验Al时，先加少量NaOH溶液得到沉淀后，必须再加氨水，不溶者才能断定是Al（OH）。

（2）检验SO，加入Ba后必须再加稀硝酸。因为遇Ba能生成白色沉淀的还有CO，SO等，但这些沉淀均溶于稀硝酸，据此可与SO相区别。

例6.现有甲醇、甲醛、甲酸、乙酸四瓶溶液，如何用最简便的化学方法区别出甲醇来？

［解答］：

甲醇甲醛甲酸乙酸加新制Cu（OH）Cu（OH）混浊消失变蓝绿色溶夜甲酸乙酸?摇Cu（OH）混浊不消失甲醛甲醇?摇

煮沸有红色沉淀：甲酸无红色沉淀：乙酸

煮沸有红色沉淀：甲醛无红色沉淀：甲醇

2HCOOH+Cu（OH）=（HCOO）Cu+2HO

2CHCOOH+Cu（OH）=（CHCOO）Cu+2HO

HCOOH+2Cu（OH）3HO+CO+CuO

HCHO+2Cu（OH）HCOOH+2HO+CuO

［解题指导］：分析各有机物的官能团，可发现其中两种有羧基，两种有醛基。因此要设法找到一种试剂，这种试剂需能与羧基反应（应具碱性）又能与醛基反应（应是氧化剂），而且现象要明显的，自然新制的Cu（OH）悬浊液是较理想的试剂。

七、结论

总之，物质的检验答题时，首先，选择合理的试剂、试纸，要求选择操作简单、反应灵敏、现象明显的方法和途径。其次，不能向待检物中直接加入试剂，必须另取试样。一般来说固体物质的检验常先加水配成溶液。另外，一种溶液需要两次以上实验时，一般应分别取样，不能在同一试液中重复操作。最后叙述时要先说明现象再得出结论。

参考文献：

［1］新课标高中课本教材教科书―高一化学［M］.3版.北京：人民教育出版社.

［2］新课标高中课本教材教科书―高二化学［M］.3版.北京：人民教育出版社.

［3］新课标高中课本教材教科书―高三化学［M］.3版.北京：人民教育出版社.

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

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