B.向某溶液中加BaCl2溶液生成白沉淀,说明原溶液中有SO70
C.向某溶液中加NaOH溶液生成蓝沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.向某溶液中加稀硫酸生成白沉淀,说明原溶液中有CO
答案:C
解析:与硝酸银溶液反应生成白沉淀的离子有Cl-、CO、SO等;与BaCl2溶液反应生成白沉淀的离子有SO、Ag+、CO等;与NaOH溶液反应生成蓝沉淀的离子只有Cu2+;溶液中若有CO,加入足量稀硫酸会生成无气体,不会生成白沉淀。
二、焰反应——Na、K元素的检验
1.【实验探究】Na、K元素的检验
【实验1】取一根铂丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝钴玻璃观察火焰颜。
实验现象:火焰呈紫。
【实验2】用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜。
实验现象:火焰呈黄。
2.焰反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜,这叫做焰反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜,可以检验金属或金属离子的存在。
(2)焰反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(3)焰反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜无关。
(4)不是所有的金属都可呈现焰反应,金属单质与它的化合物的焰反应相同。
(5)观察钾的焰时,要透过蓝钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光单人被,避免其中含钠杂质所造成的黄干扰。
【例2】下列说法正确的是( )
A.焰反应时火焰呈黄,说明该物质中含有钠元素B.某物质的焰不显紫,说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰反应不能用于物质的鉴别
D.做焰反应的金属丝可以用铜丝、光洁无锈的铁丝
答案:A
解析:含有金属元素钠的单质或化合物焰反应的焰为黄,A项正确;含有金属元素钾的单质或化合物焰反应的焰为紫(必须透过蓝的钴玻璃观察),B项错误;焰反应能用于物质的鉴别,比如鉴别钠盐和钾盐,C项错误;做焰反应的金属丝可以铂丝、光洁无锈的铁丝,但不可以用铜丝,铜灼烧火焰为绿,会干扰所测金属元素的颜,D项错误。
二、物质的检验方法
1.物质检验的方法
(1)特征反应法
①产生气体或沉淀:如碳酸盐与盐酸反应产生二氧化碳气体。
②产生特殊气味:如蛋白质灼烧可产生烧焦羽毛的气味。
③显现特殊颜:如淀粉遇碘单质变蓝。
(2)仪器分析法
①元素分析仪:检测碳、氢、氧、氮、硫、氯、溴等元素
②红外光谱仪:确定有机物中某些原子团的存在
③原子吸收光谱:确定金属元素的存在
2.物质检验的基本要求
(1)反应要有明显的现象,如颜变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)试剂易得,用量要少;方法易行,操作简单,反应条件容易达到。
(3)排除干扰物的影响:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除;要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时,应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。
如检验Cl-时,CO能与Ag+结合,生成沉淀,故应加稀硝酸除去。
如检验SO时,CO、SO均能与Ba2+ 结合生成白沉淀,故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能。
3.物质检验的基本步骤
(1)观察外观:观察颜、状态、气味等。
(2)判断预测:根据观察,结合物质的分类,预测物质可能的组成或性质。
(3)实验验证:设计实验方案,进行实验验证。
(4)分析结论:根据实验现象,分析结果,得出结论。
4.物质检验的注意事项
物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
(1)“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。(2)“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
(3)“先现象,后结论”,如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时,现象是“有白沉淀生成”,不能说成“有白的BaSO4沉淀生成”。
【例3】有5瓶白固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)取适量固体试剂,分别加入5支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是__________________________________________,被检出的化学物质是________。
(2)分别取未检出的溶液,向其中加入上述已检出的溶液,根据观察到的现象写出相应的化学方程式:
第1支试管中有白沉淀生成:__________________________________;
第2支试管中有蓝沉淀生成:__________________________________。
被检出物质的化学式分别是__________、____________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是___________________________________。
答案:(1)5种固体全部溶解,4支试管中得到无溶液,1支试管中得到蓝溶液 无水硫酸铜
(2)BaCl2+CuSO4===BaSO4↓+CuCl2 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
BaCl2 NaOH
(3)分别另取少量未检出的溶液,向其中加入浓NaOH溶液并加热,若产生刺激性气味的气体,说明该物质是(NH4)2SO4,另一瓶为Na2SO4
解析:将BaCl2、NaOH、Na2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4(无水)这五种物质分别加入蒸馏水溶解,这五种物质都能溶于水,且CuSO4溶于水后形成蓝溶液,其他四种物质溶于水都形成无溶液,由此可检验出CuSO4;再将CuSO4溶液滴加到其余四种物质的溶液中:BaCl2+CuSO4===BaSO4↓(白)+CuCl2,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓(蓝)+Na2SO4,Na2SO4+CuSO4(不反应),(NH4)2SO4+CuSO4(不反应),从而又可检验出BaCl2和NaOH。剩余的为Na2SO4、(NH4)2SO4,可利用浓NaOH溶液再检验出(NH4)2SO4,因为(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑,会产生有刺激性气味的气体。
课堂检测
1.下列关于焰反应的说法正确的是( )
A.所有的金属都能通过焰反应进行检验
B.将金属钠燃烧,火焰呈白
C.若某溶液的焰反应为黄,则该溶液为钠盐溶液
D.蓝钴玻璃是为了滤去黄等对钾元素的焰的干扰
答案:D
解析:A.并不是所有金属都能产生焰反应,如焰反应所用的铂丝或铁丝的火焰就是无,错误;B.金属钠及含钠元素的化合物的焰均为黄,错误;C.焰反应为黄,说明该溶液中含有钠元素,但不一定是钠盐,也可能是NaOH溶液,错误;D.由于钾元素的焰反应为紫,容易被其它颜的火焰掩盖,因此蓝钴玻璃的作用是滤去黄等其它颜的火焰,正确。
2.某溶液中可能含有的阴离子有SO、CO、Cl-等。为了检验其中是否含有SO,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是( )