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鉴定实验方案的设计

一、专一性鉴定实验设计

鉴定实验就是确定某种物质、离子或元素是否存在。鉴定实验既可以利用物质的物理性质,也可以利用物质的化学性质。物质鉴定一般选择那些迅速而变化明显的反应,如溶液颜色的改变,沉淀的生成或溶解、气体的产生等。比如因为现象不明显,盐酸和氢氧化钠的反应常常不用于鉴定盐酸或者氢氧化钠的存在。

在鉴定实验中,我们常常根据实验现象反推反应物的存在。这是就可能存在两类情况。有些试剂和只能同一种或一类物质反应出现特有的现象,根据现象和试剂可以快速推断物质的情况。比如碘水与淀粉混合出现蓝色,能使淀粉变蓝的物质就存在有碘单质。有些试剂可以和多种物质出现同样的现象,根据现象和试剂就不能快速推断物质的情况。比如和氯化钡反应生成白色沉淀的物质就很多,我们不能根据这点来确定物质。

二、特异性鉴定实验设计

有些试剂和只能同一种或一类物质反应出现特有的现象,根据现象和试剂可以快速推断物质的情况。比如碘水与淀粉混合出现蓝色,能使淀粉变蓝的物质就存在有碘单质。下面是一些重要的专一性鉴定方法,当然还有一些没有在下面出现。

1、能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气。

2、能使品红溶液褪色且加热恢复红色的气体是二氧化硫。

3、在空气中变红的气体是一氧化氮。

4、遇淀粉呈蓝色的物质是碘。

5、遇铁离子显紫色的物质是苯酚。

6、能使KSCN溶液变成血红色的离子是铁离子。

7、遇到铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀的离子是亚铁离子。

三、非特异性鉴定实验设计

有些物质没有专一性的鉴定方法,因此在设计这些物质的鉴定方案时,必须考虑排除其它物质的干扰。这种情况就要把鉴定和鉴别结合起来。例如澄清石灰水与二氧化碳或二氧化硫作用均能产生白色沉淀,因此能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是二氧化碳。但是我们鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法来确定气体是二氧化碳。比如我们可以让气体通过品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液)来证明二氧化硫并不存在于气体中。

这种鉴定方法往往涉及到几种物质的鉴定顺序。一般来说,专一性强的鉴定方法要位于专一性差的鉴定方法之前。比如我们在鉴定混合气体中存在二氧化碳和二氧化硫时,我们先选择品红鉴定二氧化硫是否存在,再除去二氧化硫鉴定二氧化碳是否存在。

四、元素鉴定的设计

金属元素的鉴定可以采用焰色反应,金属或其化合物在无色火焰上灼烧的火焰颜色。焰色反应属于元素性质,不需要考虑元素存在的状态。但是用一般的化学方法鉴定元素时,要考虑物元素存在的价态。比如单质碘能够使淀粉变蓝,但是其它价态的碘不能使淀粉变蓝,因此鉴定碘元素时要把其它价态的碘转变为0价的碘。

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