高三化学选修6课件：第3章 物质的检验

（一）几种常见仪器精确度
1、量筒属粗量器，不需估读,其精确度≥0.1ml 。量筒的精确度 是指我们量液体时的最小区分度，不同量程的量筒有着不同的精 确度，量程越小其对应的精确度也就越高，具体精确度就是量筒 刻度线上的最小格。若量程为5mL的量筒的最小刻度为0.1mL， 其精确度为0.1mL；若量程为10mL的量筒的最小刻度为0.2mL， 其精确度为0.2mL；量程为50mL的量筒的最小刻度为1mL，其 精确度为1mL等等。常见的较精确的量筒只能记录到小数点后一 位有效数值，如7.2mL。
3.计算结果的精度问题 由上述演算得到以下结论： a）对于加减法，控制精度的方法采用大家熟悉的
保留小数点后几位的办法是正确的。 b）对于乘除法，必需采用有效位数的概念，这样
才能得到相对准确的结果。
（2）光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准 溶液的吸光度，将吸光度对浓度作图，绘制工作曲线， 然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其 浓度或含量。
（二）有效数字
1、有效位数的确定 有效位数一般是从第一个非零数字到最后一个数
字的长度。如3.14是三位有效数字。0.0050是两位有 效数字。5是精确数字，而5.0是两位有效数字。这里 要注意：0.5和0.50是不同的，0.5的小数点后第一位 是近似值（可能是0.45也可能是0.54通过舍入得到 的），而0.50的小数点后第二位是近似值（可能是 0.495也可能是0.504通过舍入得到的）。
对物质进行定性检测的基本方法主要有以下几种：
质谱
核磁共振波谱
（二）常见物质检验的一般程序与思路
1、固态物质的检验
待检物质
观察固体颜色初步区分
加水溶解看溶解性
根据特征反应检验
2、溶液的检验 待检溶液
加酸碱指示剂 （紫色石蕊试液）
根据颜色变化分组
根据特征反应检验
3、无机气体的检验（必须掌握）
O2:
用试管或集气瓶收集气体，将带火星的 木条插入试管或集气瓶中；木条复燃
(2)蒸馏水：气体变为无色，溶液也无色的为 NO2；气体颜色变浅，溶液呈橙色的为溴蒸气
（三）常见阴离子的检验
Cl- : 先用硝酸酸化，再加硝酸银溶液；有白 色沉淀出现
SO42- :
先用盐酸酸化，再加BaCl2溶液；有白 色沉淀出现
SO32-(入1)品加红入溶盐液酸中，，有溶无液色褪气色体生成，将气体通 (2)加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加盐酸， 沉淀溶解，生成刺激性气味的气体
点燃，在火焰上方罩一各干燥而冷的小 H2: 烧杯；淡蓝色火焰，烧杯中有水雾生成
(1)用湿润红色石蕊试纸检验；试纸变蓝。 NH3: （2）用玻棒蘸取浓盐酸靠近集气瓶口，
打开玻璃片；有白烟生成
CO2: 通入澄清石灰水；石灰水变浑浊
(1)通入澄清石灰水；石灰水变浑浊 SO2: (2)通入品红溶液；品红褪色
质是： H++OH-=H2O
数(nO即H-酸)。提供的氢离子总数(nH+)等于碱提供的氢氧根总 用已知物质的量浓度的一元酸（标准溶液）滴定未知
物质的量浓度一元碱（待测溶液），则：
cAVA cB= vB
3、关键： 酸碱中和滴定的关键
①准确测定参加反应的两种溶液的体积： V标准和V待测
②准确判断中和反应是否恰好进行完全
2. 滴定操作 (1) 准备阶段：润洗、排气泡、调整液面
(2) 滴定阶段：读数、滴定、确定终点、读数
(3) 计算
cAVA cB= VB
3、滴定
（1）滴定管夹在夹子上，保持垂直 （2）右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运
动，而不是前后振动 （3）左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把
活塞顶出 （4）滴加速度先快后慢，直至指示剂颜色突变 （5）滴定过程右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形
指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即 达到滴定终点
二、酸碱指示剂的选择
选择原则：变色明显，便于观察；pH变色 范围接近酸碱完全中和反应时溶液的pH。
强酸强碱互滴用： 酚酞或甲基橙 强酸滴弱碱用： 甲基橙 强碱滴弱酸用： 酚酞
常用酸碱指示剂有石蕊、酚酞、甲基橙，但 用于酸碱中和滴定的指示剂是酚酞和甲基橙。石 蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜选用。 1、指示剂颜色变化由浅到深，视觉更明显。 2、用量：2~3滴 3、颜色变化：酸色（或碱色）自身色
2、有效位数运算后的精度 有效数字乘除法运算得到的结果按最小有效数字
计算，且最后一位是不准确的。如一个5位有效数字 12.345乘以一个两位有效数字0.50得到的结果只有两 位有效数字6.1725，由于小数点后第一位已经不准确 了，因此只能计为6.2。
算例说明： 如果0.50是0.495通过舍入得到的，那么 12.345x0.495＝6.11 如果0.50是0.504通过舍入得到的，那么 12.345x0.504＝6.22
2、常用的比色法：目视比色法和光电比色法。
（1）常用的目视比色法是标准系列法，即用不同量的待测物标准 溶液在完全相同的一组比色管中，先按分析步骤显色，配成颜色 逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色，和标 准色阶作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含 标准溶液的量，计算确定试样中待测组分的含量。试样溶液也在 完全相同条件下显色，和标准色阶作比较，目视找出色泽最相近 的那一份标准，由其中所含标准溶液的量，计算确定试样中待测 组分的含量。
H2S:
(1)用湿润的醋酸铅试纸或硝酸铅试纸 检验；试纸变黑色
(2)通入CuSO4溶液；有黑色沉淀生成
CO: 通过灼热的氧化铜，反应产物通入澄 清石灰水；黑色粉末变成光亮的红色， 石灰水变浑浊
NO: 向待检气体中通入空气；无色气体变 红棕色
NO2与溴蒸气（红棕色）
(1)AgNO3溶液：没有明显现象为NO2;有浅黄 色沉淀生成的为溴蒸气
三、酸碱中和滴定 1. 仪器和试剂 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、 锥形瓶。标准溶液、未知（待测）溶液、酸碱 指示剂、蒸馏水。
锥形瓶——盛放待测溶液，有利于振荡操作
酸式滴定管——用来盛放酸性或氧化性溶液。 （酸、Br2、KMnO4等，不能盛放NaOH、Na2SiO3） 碱式滴定管——可盛放碱性物质或无氧化性的物质
1． H2O2和H2O,分子组成不同，性质不同；金属 和其合金，浓硫酸和稀硫酸，物质成分不同，性质 不同；金刚石和石墨，有机物的各种同分异构体， 其结构不同，性质不同；另外，物质的性质与其聚 集状态也有关系，如溶液和胶体、悬浊液、乳浊液 的性质不同。
2．供暖锅炉用水经常检验水质软化的程度，是为 了避免在锅炉中产生较多的水垢，浪费燃料；防止 锅炉水垢沉积过多引起锅炉爆炸。需要经常定量检 测水中Ca2+、 Mg2+的含量。
加减法运算按“准确位加减准确位得准确位，准
确位加减近似位得近似位，近似位加减近似位得近似 位”的原则来判断有效位数。该原则很容易理解。如 123.45＋6.7891得到的数字应该是130.24是一个5位 有效数字；由于小数点后第二位已经不准确了，因此 后面的有效数字没有意义，只需取到小数点后两位。 又如：123.46-123.45得到的数字应该是0.01只有一位 有效数字。又如：123.0＋0.005678得到的仍然是 123.0。在后面的两个例子得到很有趣的结论：一是 减法可能降低计算精度（得到的有效位数减少），二 是小数加到大的有效数字中可能对结果没有影响。
NH4＋: 加入浓NaOH溶液，微热。生成 有刺激性气味的、使湿润的红 色石蕊试纸变蓝的气体。
Na＋、K＋ : 焰色反应
注意：
1、对于含有多种不同离子的混合物， 若各物质离子间的特征反应互不干扰， 则只需取样一次，然后逐级检验。
2、对于含有多种不同离子的混合物，若 各物质离子间的特征反应有干扰，则需先 利用沉淀反应使离子分离，然后分组检验
精确度计算有下列经验公式：量筒精确度=量程/50 。例如 10ml量筒的精确度=10ml/50=0.2ml
2、25ml滴定管最小刻度为0.1mL，其精确度为0.1mL,估计数 字可达0.01mL。故用其测量时需估读至0.01mL，如19.13mL。
3、托盘天平属粗量器,不需估读,精确度为0.1克,用于不太精确的 称量。
课题一 物质的检验
科学探究
1、市售胃舒平药片中的辅料为淀粉，试用实验 证明。 2、有四种白色粉末，已知它们分别是NaCl、 BaCl2、Na2CO3和无水CuSO4。试设计实验鉴 别它们。
实验方案设计与记录 (1)列表法
(2)树状 图表法
样品1 样品2 样品3 样品4
加蒸馏水
蓝色溶液
无色溶液
瓶内溶液颜色变化 （6）滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读
数
四、数据处理
CHCl=
—CN—aO—H .—V—NaO—H VHCl
中和滴定（NaOH→HCl）数据处理表格
一次滴定
二次滴定 三次滴定
终点读数 起点读数 用量差值
V标NaOH
V待HCl C待1 C待平均
误差分析直接利用中和滴定原理：C待= —C—标—. V—标— V待
CuSO4
NaCl、BaCl2、Na2CO3
加稀盐酸
有气体产生
无气体产生
Na2CO3 NaCl、 BaCl2
加稀硫酸
无沉淀产生
NaCl
生成白色沉淀
BaCl2
（一）检验方法
1、化学方法：利用特征反应鉴定
2、仪器分析法：利用特殊的仪器，通过检
测物质的某种物理性质或化学性质达到检
测的目的。
色谱分析
红外光谱
(四)常见阳离子的检验
Ag＋: 加入盐酸有白色沉淀产生，取少量
沉淀，加入浓氨水中即溶解，再加 稀硝酸，白色沉淀又重新生成。
Al3＋: 加入氨水，有白色絮状沉淀生 成。该沉淀能分别溶于氢氧化 钠溶液和盐酸，但不溶于氨水
（五）常见阳离子的检验
Fe3＋: 1．加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成
2．用盐酸酸化，加入KSCN溶液，溶 液呈血红色。
实验内容2是混合溶液中不同离子的检出，由 于某些离子的特征反应存在相互干扰，这时需要利用 沉淀的方法将它们分离开，然后进行检出。
课题二 物质含量的测定
一、酸碱中和滴定的原理
1、定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物 质的量浓度的碱（或酸）的方法叫酸碱中和滴定。
2、原理： 酸碱中和滴定是以酸碱中和反应为基础的，反应的实
第三单元 物质的检测
课题一 物质的检验
物 定性检测 ——检测物质的组成元素和结构
质
（官能团）。
的 定量检测 ——检测某组分（元素）的准确
检
含量。
测
结构测定 ——测定物质的内部结构。
思考与交流
1、试从我们学习过的化学知识及生活常识中，举 例说明物质的性质与物质的组成、结构、存在状 态等有关。
2、冬季供暖锅炉房备有检测水质软化程度的仪器、 试剂，你认为这种检测的目的何在，该检测是属于 定性检测还是定量检测。Biblioteka 实验3-1 几种无机离子的检验
一、
二、
三、设计方案
（一）实验内容1： 方案1：
方案2：
实验内容2：
四、问题与讨论
（1）参见前述实验方案参考，注意方案的选择要 考虑成本和操作的简繁程度。
（2）实验内容1是几种不同纯净物的检验，可直接 利用它们所含的阴阳离子的特征反应进行分组，然后 根据各组内物质组成离子的不同加以鉴别。
3、比色法的优缺点
【思考与交流】
滴定法是适用于常量组分测定的分析法，与比色 法相比，它有哪些特点？
【思考与交流】
1．标准液是用比色法定量测定待测液所含待测溶质 的量的依据，所配标准液的物质的量浓度是比较准确的。 所以对仪器的精确度要求较高。而待测液的浓度要经与 标准液比色后确定，因此待测液的配制对仪器的精确度 要求不高。
❖滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、 V标、V待的误差
❖ 但在实际操作中认为C标是已知的，V待是 固定的，所以一切的误差都归结为对V标的影 响，V标偏大则C待偏大， V标偏小则C待偏小。
六、比色法
1、定义： 以可见光作光源，以生成有色化合物的显色反应为基 础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含 量（浓度）的方法。
2．可设计用强氧化剂氧化硫酸亚铁铵来检验其稳定 性，操作步骤如下：
（1） 取以上实验所配同样体积的待测液，倒入大试 管中，加入一定量的新制氯水，振荡后观察溶液颜色变 化。将反应后的溶液与标准色阶比较，如溶液颜色加深， 说明硫酸亚铁铵可被强氧化剂氧化。
（2） 可选用其他强氧化剂氧化硫酸亚铁铵溶液，观 察实验现象并得出实验结论