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1、化学物质检验实验方案的设计学习指导一般是根据物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或利用化学性质进行物质检验的实验设计。在做题时必须写出仪器，药品，操作，现象，结论，同时要注意共有现象的干扰。在物质检验的实验设计中，我们应该注意以下几个方面：在物质检验的实验设计中，我们应该注意以下几个方面：（1）注意样品的物理性质，如颜色、状态、气味等，使之成为方案设计和成分推断的重要参考。例如根据某紫色酸性溶液的颜色，判断可能含有 MnO4-，如果通过检验证明确实含有 MnO4-，那么就可以推断出该溶液不会含有 I-、Fe2+等还原性离子，同时还要知道，在继续的检验实验中选择试剂时要避开还原性较强的试剂等。
2、（2）注意操作过程的细节。如配制的样品溶液每次均取少量，以保证整个检验过程有足够的样品所用。再如，滴加试剂的方式要逐滴滴入，以保证观察过程及现象的完整性。此外还要注意样品的浓度和试剂的浓度，以确保可以观察到明显的实验现象。（3）注意离子（物质）间的干扰。预料到可能出现的实验干扰，通过试剂的选择和操作方法的设计，来消除这种干扰。如检验溶液中的时，如果加入 BaCl2溶液和稀 HNO3，通过生成不溶于酸的白色沉淀来确定的存在，那么我们就面临着 Ag+或的干扰，因为它们也具有相同的实验现象。这时就可以把实验设计修改为：先向溶液中加入稀盐酸，看是否有白色沉淀或无色气体产生来判断溶液是否含有 Ag+或，
3、如果不含有 Ag+则继续加入 BaCl2溶液，看是否有白色沉淀来判断溶液中是否含有。以下是两个物质检验实验的设计思路。1 1物质检验的基本步骤物质检验的基本步骤（1）对试样进行外观观察：主要目的是利用被检验物质的颜色和状态，气味等，对可能含有的某些组分进行推断，进而排除另一些组分存在的可能性。（2）试样的准备：不论是固体试样，还是液体试样，都只能取少量（固体以刚好铺满试管底部为准，液体为 l2mL）用于配制溶液或用于检验，要留有一定量的试样备用，不能全部取用完。绝对不能将检测试剂直接加入到待测液中，一者造成待测液浪费，二者无法进行后续检测。（3）检验：在进行检验时，除了要考虑各离子的特征反应外
4、，最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当，就可以设计出正确的实验方案。2 2常见物质的检验方法常见物质的检验方法根据物质性质（主要是化学性质，物理性质往往也是重要线索），使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在。常见的特殊现象有：常见的特殊现象有：（1）生成气体：能够生成气体的离子很多，生成的气体也常有性质的相似之处，判断时要注意干扰。（2）生成沉淀：许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。（3）显现特殊颜色：特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的
5、常见方法，如 KSCN 检验Fe3+，苯酚检验 Fe3+、酸性 KMnO4检验不饱和化合物、新制 Cu(OH)2悬浊液检验含醛基的物质等。3 3常见阳离子的检验常见阳离子的检验（1）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（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。（3）Ba2+ 能使稀 H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀 HNO3。（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 A
6、1(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蕊试纸变蓝或有刺激性气味的 NH3气体。（8）Fe2+ 能与少量 NaOH 溶液反应，开始时生成白色 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。有关反应方程式为：2Fe2+ + Cl22Fe3+ + 2Cl-。（9
7、）Fe3+ 能与 KSCN 溶液反应，变为血红色溶液；能与 NaOH 溶液反应，生成红褐色 Fe(OH)3沉淀。（10）Cu2+ 蓝色溶液（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。4 4常见的阴离子的检验常见的阴离子的检验（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）C1- 能够与 AgNO3溶液反应，生成白色的 AgCl 沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能够溶于氨水，生成Ag(NH3)2+。（3）Br 能与
8、 AgNO3溶液反应，生成淡黄色 AgBr 沉淀，沉淀不溶于稀 HNO3。（4）I- 能与 AgNO3反应，生成黄色 AgI 沉淀，沉淀不溶于稀 HNO3。I-也能与氯水反应生成 I2，使淀粉溶液变蓝。（5） 能与含 Ba2+溶液反应，生成白色 BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。（6） 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。注：BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为 BaSO4沉淀，但有 NOx放出。（7）S2- 能与 Pb(NO3)2或 CuSO4溶
9、液反应，生成黑色 PbS 或 CuS 沉淀。（8） 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-盐溶液里加入稀 MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出 CO2气体。（10） 含的中性溶液，能与 AgNO3反应，生成黄色 Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。（11）NO3- 浓溶液中加入铜片、浓 H2SO4加热，放出红棕色气体。有关反应方程式为：Cu + 4H+2NO3- Cu2+
10、+ 2NO2+ 2H2O。5 5常见气体的检验常见气体的检验（1）氢气 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。注：不是只有 H2才产生爆鸣声；可燃的气体不一定是 H2；火焰淡蓝色的物质还有CO、H2S、CH4、S、CH3CH2OH 等。（2）氧气 可使带火星的木条复燃。（3）氯气 黄绿色。能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝注：O3、NO2等也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。（4）氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；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。（5）二氧化硫 无色有刺激性气
11、味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色；能使酸性KMnO4溶液褪色。（6）硫化氢 无色有臭鸡蛋气味的气体。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。（7）氨气 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。（8）二氧化氮 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。（9）一氧化氮 无色气体。在空气中立即变为红棕色。（10）二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。注：SO2气体也能使澄清的石灰水变浑浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。（11）一氧化碳 可燃烧，火焰呈蓝色，燃烧后只生成
12、CO2；能使灼热的 CuO 由黑色变成红色。（12）甲烷 无色气体。可燃烧，蓝色火焰，生成水和 CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。（13）乙烯 无色气体。可燃烧，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。（14）乙炔 无色无臭气体。可燃烧，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；也能使硝酸银的氨溶液生成灰白色沉淀，该沉淀溶于硝酸，其反应为：C2H2 + 2Ag(NH3)2NO3 AgCCAg+ 2NH4NO3 + 2NH36 6几种重要有机物的检验几种重要有机物的检验（1）苯 能与纯溴、铁屑反应，产生溴苯和 HBr 白雾；能与浓
13、 H2SO4、浓 HNO3的混合物反应，生成苦杏仁气味的油状（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作用，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液面上。（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加热反应，生成红色的 Cu2O 沉淀。实验六实验六 明矾的检验明矾的检验实验原理：实验原理：明矾的化学式为 KAl(SO4)212H
14、2O，在溶液中阳离于是 K+和 Al3+，阴离子是 SO42。K+可用焰色反应检验， Al3+可用 NaOH 溶液检验，SO42可用稀盐酸和 BaCl2溶液检验。实验设计参考：实验设计参考：(1)用一根洁净的铂丝蘸取少量湿润的晶体粉末，置于无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察火焰的颜色， 若为紫色，说明晶体中含 K+。(2)取少量试样溶于水制成溶液，分成两份。向其中的一份中滴加足量稀盐酸，再在溶液中加 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明晶体中含 SO42；向另一份中加入过量的氨水，若产生白色沉淀，再加入过量的 NaOH 溶液，若白色沉淀溶解成无色溶液，证明晶体中含 Al3+。说明：说明：以上
15、只是一种设计方案，其他合理设计方案均可。实验七实验七 几组未知物的检验几组未知物的检验未知物一：未知物一：四瓶未知溶液已知分别是 Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Al2(SO4)3溶液、FeSO4溶液。实验原理：实验原理：四种溶液阴离子相同，只需要检验出 SO42就行；所含阳离子各不相同，用 NaOH 溶液可检验出溶液中Mg2+、Al3+、Fe2+的三种离子；通过焰色反应可确定 Na+。有关反应原理如下：Mg2+2OH=Mg(OH)2 Al3+OHAl(OH)3 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2OFe2+2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2十 O2+2H2O=4Fe(OH)3实验设
16、计：实验设计：将四种溶液分别编为 1，2，3，4 号，进行如下实验：用四支试管分别贴上 1、2、3、4 的标签，并分别取上面对应的溶液各 1 mL，进行下面的操作： 用步骤中没有现象的溶液做焰色反应实验，观察火焰的颜色。由火焰黄色确定含有 Na+另用 4 支洁净的试管，各取 1 mL 原溶液。向各试管中滴加适量盐酸，观察现象。再分别向 4 支试管中滴加适量的 BaCl2溶液，观察现象。从产生的白色沉淀，可推知四支试管中均含 SO42离子。未知物二：未知物二：白色粉末含有 MgCl2、CaCl2、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、KNO3五种物质中的任意三种。实验原理：实验原理：本实验可利用常见阴、阳离子的检验方法，设计实验方案检出其中所
