最新人教版高中化学《物质的检验》课堂探究(第3课时)

课堂探究核心解读1.植物体中某些元素的检验实验注意事项(1)植物中元素的检验，对植物的灰化、溶解等预处理非常重要。

待测物的灰化要求待测物本身尽量干燥，研磨后应当反复加热,研磨若干次，以保证待测物完全灰化。

检验常见的离子时，根据检出元素所需的状态或所测元素的检出状态的不同，采用不同的酸进行溶解。

金属元素为通常条件下的价态，一般能溶解就行，通常采用稀盐酸或稀硫酸；非金属元素(如磷)要求检出形态为最高价态，所以使用浓硝酸进行处理。

使用酸溶解灰分时，可以稍稍加热以促进物质的溶解，但浓硝酸加热时会分解，有二氧化氮生成，加热时注意通风，防止发生危险。

过滤在较强的酸性环境下进行，使用耐酸的漏斗和滤纸进行操作。

(2)各种离子检验时的试剂使用和操作Fe 3＋的检验：Fe 3＋与SCN －生成配位数不同的红色可溶性络合物，随着试剂浓度的增加，高配位数离子所占的比例增加，溶液颜色逐渐变深，反应的灵敏度也增加。

碱能破坏红色络合物，生成Fe(OH)3沉淀，故反应必须在酸性溶液中进行。

浓硝酸的氧化性可使SCN －受到破坏，浓盐酸中大量Cl －与Fe 3＋形成-4FeCl ，影响反应的灵敏程度，故适宜的酸化试剂是稀盐酸。

Al 3＋的检验：Al 3＋与铝试剂在氨性溶液中生成亮红色絮状沉淀。

Ca 2＋的检验：草酸钙法，即Ca 2＋与(NH 4)2C 2O 4在pH ＞4时形成白色晶形沉淀，该沉淀溶于强酸，不溶于CH 3COOH 。

34PO -的检验：因为-23SiO 对此检验法有干扰，所以此反应适于在滤纸上进行。

取定量滤纸，加1滴HNO 3酸化过的试液，然后滴加预先已配在一起的(NH 4)2MoO 4和酒石酸试剂，将滤纸在热石棉网上方烘热以加速反应，出现黄色沉淀表示有-34PO 。

若再加联苯胺1滴，然后放在氨气瓶上熏，用氨气中和酸降低酸度,此时则出现蓝色斑点。

I －的检验：在酸性溶液中，加入氯水或HNO 3，将I －氧化成I 2，加入CCl 4(或苯)，振荡，有机试剂层显红紫色。

(3)植物中含有多种微量元素，在制成的溶液里会存在大量的干扰离子，常需要先进行分离。

但本实验中的三种离子的检验不存在干扰，如无特殊要求可以不进行分离和掩蔽。

若遇需要进行分离的实验，一般采用沉淀法，利用离心机和离心试管分离。

(4)灰化过程和溶解过程元素损失比较严重，稀释时如果不能很好地控制蒸馏水的用量，将使某些离子的浓度过低而无法检出。

(5)实验中对待测物进行溶解时，针对不同的待检元素采用了不同的酸进行溶解，一是为了有针对性地加大某元素的溶解度，二是为了不破坏某些元素的离子存在形式，三是为了在其后的检验中不引入干扰离子。

(6)蔬菜和水果中某元素的检测可以不用灰化，直接利用蔬菜汁或果汁，用活性炭脱色后，采用1∶1的硝酸酸化处理，对所得溶液进行检测。

被检测离子选用易于检验的Fe、Al、Cu等元素。

2.物质鉴别的常见方法(1)常用的物理方法(2)常用的化学方法典题精讲知识点1：植物体中某些元素的检验【例题1】茶是我国人民喜爱的饮品。

某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。

【查阅部分资料】草酸铵［(NH4)2C2O4］属于弱电解质。

草酸钙(CaC2O4)难溶于水。

Ca2＋、A13＋、Fe3＋完全沉淀的pH：Ca(OH)：pH≥13；Al(OH)3：pH≥5.5；Fe(OH)3：pH≥4.1。

2试根据上述过程及信息填空：(1)步骤②加盐酸的作用是_________________。

(2)写出检验Ca2＋的离子方程式: _________________。

(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式: _________________。

(4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式: _________________。

(5)步骤⑨的作用是___________，猜测步骤⑩的目的是_______________。

解析:用化学方法分离、检验植物样品中的某些元素时，通常将待检验的植物样品高温灼烧，使其中的有机物分解。

其中的碳、氢、氧等元素转化为二氧化碳和水，呈气态逸散，待测的金属或非金属元素以氧化物或无机盐(称灰分)的形式残留下来。

在残留的灰分中加入水或酸，使灰分溶解。

过滤后，滤液可用于分离和鉴定某些元素。

答案:(1)使Ca2＋、Al3＋、Fe3＋浸出(或使Ca2＋、Al3＋、Fe3＋溶解)(2)(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4) (写成其他正确的络合离子形式也可)(5)使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀检验Al3＋(或铝元素)存在点拨:对于教材实验中给出的［资料］内检验Al3＋的铝试剂、掩蔽法采用的掩蔽剂EDTA 等特殊试剂，不必强记。

需要时通过查阅各种化学实验书籍和实验手册，查找常见离子的检验方法。

知识点2：设计检验方案【例题2】(2007高考广东，23)已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。

请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1 mol·L－1硫酸、2 mol·L－1硝酸、2 mol·L－1NaOH溶液、20% KSCN溶液。

完成以下实验探究过程：(1)提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有________元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有________元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。

(2)设计实验方案基于假设3，设计出实验方案。

(3)实验过程根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

解析:(1)依题意，铝样品中可能含铁，也可能含铜，还可能既含铁又含铜。

(2)根据限用仪器和试剂知，用氢氧化钠溶液分离铝与铁、铜，或用稀硫酸分离铁、铝和铜。

KSCN溶液用于检验铁离子存在，硝酸用于氧化亚铁离子或铜。

确认某成分存在，最好用两种实验现象，做到双保险。

思路1，用过量氢氧化钠溶解样品，过滤得偏铝酸盐溶液和固体铁、铜混合物；检验固体中铁、铜：加入过量稀硫酸，产生气泡，溶液变浅绿色，过滤得溶液和固体。

在该溶液中加入硝酸，加入KSCN溶液，溶液变红色，确认有铁存在；固体就是铜，再加入硝酸，溶解产生无色气泡，在空气中逐渐变成红棕色，溶液变成蓝色，证明铜存在。

思路2，在铝样品中加入足量稀硫酸，过滤得固体和溶液。

在固体中加入硝酸，检验铜；在滤液中加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加稀硝酸，溶液变红色，证明铁存在。

答案:(1)Cu Fe(顺序可交换)(3)点拨:研究性学习是新课标亮点之一，微型课题式试题是新高考命题热点。

根据“猜想”设计实验方案，本题检验铝样品中是否含铁和铜，不需要检验铝。

加入试剂过量，确保另一种物质完全反应；填写实验报告时，要写出较详细的实验步骤，理顺思路，准确描述。

随堂训练MnO的颜色，而不是K＋的颜色，他1.某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是4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，静置后未见明显变化，表明锌与K ＋不反应 D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明-4MnO 为紫红色 解析:首先高锰酸钾溶液中存在两种离子：K ＋和-4MnO ，选项B 、C 表明K ＋无色且不与锌反应，再由选项D 进一步说明-4MnO 能与锌反应，静置后见紫红色褪去，表明-4MnO 为紫红色。

答案:A2.硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂。

硫酸亚铁药片外表包有一层独特的糖衣，以保护硫酸亚铁不被空气中的O 2氧化。

请设计一种方法，验证某FeSO 4药品是否被氧化。

请写出步骤、现象及反应方程式。

__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 解析:由于FeSO 4被氧化后生成Fe 3＋，故可通过检验有无Fe 3＋生成来确定其是否被氧化，因硫酸亚铁在被糖衣包围的固体药片中，因此应先去掉糖衣再制成溶液后进行检验。

答案:①刮去药片表面的糖衣，再用研钵将药片研碎 ②取少量研碎的粉末在试管中，用少量蒸馏水溶解 ③往试管中滴几滴KSCN 溶液，若溶液显红色，则得知FeSO 4被氧化，若不显红色，则未被氧化。

Fe 3＋＋3SCN －＝＝＝＝Fe(SCN)33.设计一种实验方案证明明矾组成中含有钾元素、铝元素、硫酸根离子及水。

解析:本题属于物质组成元素的鉴定问题,证明物质中含有某种元素，通常是将相应元素转化为能发生某种特征反应的离子或单质，通过对相应的离子或单质的检验来确定是否含有相应的元素。

钾元素可利用焰色反应来直接确定，而铝元素、硫酸根离子及水可通过固体或制成溶液来直接鉴定。

答案:(1)取少量明矾放入烧杯中,向烧杯中加入蒸馏水，搅拌，配制成稀溶液。

(2)在三支试管中分别加入约0.5 mL 稀明矾溶液。

(3)向第一支试管中滴加NaOH 溶液至过量。

可看到开始产生白色沉淀，后沉淀慢慢溶解，说明有铝元素。

(4)向第二支试管中滴加BaCl 2溶液和稀盐酸。

有白色沉淀生成且沉淀不溶于稀盐酸，说明溶液中含有硫酸根离子。

(5)用一根洁净的铂丝蘸取第三支试管中的溶液，在酒精灯的外焰上灼烧。

透过钴玻璃观察到有紫色火焰产生，说明有钾元素存在。

(6)另取少量明矾固体，放入一支干燥的试管中。

用酒精灯给试管中的固体，加热。

观察试管内壁上有水珠出现，说明含有结晶水。