王廷虎

物質(zhì)的鑒別是利用各物質(zhì)的不同特征，將兩種或兩種以上的物質(zhì)加以區(qū)別的過程。這種題型既能檢查學(xué)生對元素化合物知識的掌握程度，又能考查學(xué)生解題的技能、技巧，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，因此一直是各省、市中考命題者所關(guān)注的一個熱點(diǎn)。

一、解題原理

1.依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)進(jìn)行鑒別，如物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性等。

2.依據(jù)物質(zhì)間反應(yīng)時所產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象進(jìn)行鑒別，即所選擇的試劑和被檢驗(yàn)的物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，必須能夠產(chǎn)生下列現(xiàn)象中的一種：①變色；②放出氣體（通常指產(chǎn)生氣體的氣味或在溶液中反應(yīng)時產(chǎn)生的氣泡）；③生成沉淀（注意觀察沉淀的顏色及在酸中的溶解情況）。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

一般按如下步驟：①取少許溶液（固體取少許配成溶液）于試管中；②加入少量的試劑（試劑的選擇應(yīng)根據(jù)具體物質(zhì)的成分來確定，同時注意在鑒別時排除干擾）；③觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；④總結(jié)鑒別結(jié)果。

三、常考題型及解題訣竅

題型1 限選用一種試劑的物質(zhì)鑒別題

（1）如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)之間存在著明顯的酸堿性差別，可選用適當(dāng)?shù)闹甘緞┗騪H試紙來鑒別。例如，用一種試劑鑒別HNO3、 NaNO3、Na2CO3三種無色溶液，則可選用pH試紙或紫色石蕊溶液。

（2）如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)之間在水中的溶解性、溶解時的熱效應(yīng)以及溶解后形成溶液的顏色不同，可選用水來作為鑒別試劑。例如，用一種試劑鑒別NaCl、BaSO4、FeCl3、NaOH四種固體物質(zhì)，則可選用試劑水。NaCl可溶于水并形成無色溶液；BaSO4不溶于水；FeCl3可溶于水并形成淡黃色溶液；NaOH易溶于水并形成無色溶液，且溶解后溶液的溫度顯著升高。

（3）如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)之間含有相同的陽離子或大多數(shù)相同的陽離子，可選用強(qiáng)酸溶液來鑒別。例如，用一種試劑鑒別K2SO4、K2CO3、K2SO3三種無色溶液，則可選用稀鹽酸或稀硫酸。其中，無任何實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原溶液是K2SO4溶液；有無色、無味氣體（CO2）產(chǎn)生的原溶液是K2CO3溶液；有無色、有刺激性氣味氣體（SO2）產(chǎn)生的原溶液是K2SO3溶液。

（4）如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)之間含有相同的陰離子或大多數(shù)相同的陰離子，可選用強(qiáng)堿溶液來鑒別。例如，用一種試劑鑒別MgCl2、NaCl、FeCl3、CuCl2四種溶液，則可選用NaOH溶液。其中，有白色沉淀產(chǎn)生的原溶液是MgCl2溶液；無明顯現(xiàn)象的原溶液是NaCl溶液；有紅褐色沉淀產(chǎn)生的原溶液是FeCl3溶液；有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生的原溶液是CuCl2溶液。

（5）如果被鑒別的物質(zhì)之間有幾種相同的陽離子和陰離子，則要分別考慮區(qū)別不同陽離子和陰離子各需要何種離子，然后將這兩種離子合起來組成一種試劑。例如，用一種試劑鑒別AgNO3、Na2SO3、Na2CO3、Ba（NO3）2四種物質(zhì)。在四種物質(zhì)中，AgNO3和Ba（NO3）2的陽離子不同，需要區(qū)別Ag+和Ba2+，可用Cl-；Na2SO3和Na2CO3陰離子不同，需要區(qū)別[SO2-3]和[CO2-3]，可用H+。綜上，可選試劑HCl。

（6）如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)分別是金屬或金屬氧化物，可選用強(qiáng)酸溶液來鑒別。例如，用一種試劑鑒別Fe、Cu、FeO、CuO四種粉末狀的固體物質(zhì)，則可選用稀鹽酸或稀硫酸。其中，有氣泡冒出的粉末是Fe；無任何明顯現(xiàn)象的粉末是Cu；粉末逐漸溶解，無氣泡產(chǎn)生，但溶液呈淺綠色的是FeO；粉末逐漸溶解，無氣泡產(chǎn)生，但溶液呈藍(lán)色的是CuO。

例1 （2015·陜西）下列各組物質(zhì)用稀硫酸不能完全區(qū)分開的是（ ）

A.鎂粉、氧化銅粉、木炭粉

B.NaOH溶液、Ba（OH）2溶液、KOH溶液

C.Na2CO3溶液、NaCl溶液、BaCl2溶液

D.鋁片、鐵片、銀片

解析：A項(xiàng)，分別加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的是鎂粉，粉末溶解且溶液變藍(lán)色的是氧化銅粉，粉末不溶解的是木炭粉，現(xiàn)象不同，可以鑒別；B項(xiàng)，分別加入稀硫酸，生成白色沉淀的是氫氧化鋇，沒有明顯現(xiàn)象的是氫氧化鉀、氫氧化鈉，現(xiàn)象不完全相同，不能鑒別；C項(xiàng)，分別加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的是碳酸鈉，生成白色沉淀的是氯化鋇，沒有明顯現(xiàn)象的是氯化鈉，現(xiàn)象不同，可以鑒別；D項(xiàng)，分別加入稀硫酸，出現(xiàn)氣泡、溶液顯無色的是鋁片，出現(xiàn)氣泡、溶液顯淺綠色的是鐵片，不溶解的是銀片，現(xiàn)象不同，可以鑒別。

答案：B

題型2 不選用試劑的物質(zhì)鑒別題

（1）看顏色。例如，不用任何試劑來鑒別 Ba（NO3）2、NH4Cl、KOH、CuSO4四種溶液。首先觀察出呈藍(lán)色的為CuSO4溶液，然后用CuSO4溶液作為鑒別試劑，分別加到另外三種溶液中，產(chǎn)生白色沉淀的原溶液是Ba（NO3）2溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的原溶液是KOH溶液，無現(xiàn)象產(chǎn)生的原溶液是NH4Cl溶液。

（2）聞氣味。例如，不用任何試劑來鑒別NaOH溶液、36%的HCl溶液、AgNO3溶液和Na2CO3溶液?？上嚷剼馕?，36%的HCl溶液有刺激性氣味，首先被識別出，然后以36%的HCl溶液作為鑒別試劑，分別加到另外三種溶液中，有白色沉淀產(chǎn)生的原溶液是AgNO3溶液，有氣泡冒出的原溶液是Na2CO3溶液，無明顯現(xiàn)象的原溶液是NaOH溶液。

（3）加熱法。如果被檢驗(yàn)的物質(zhì)中具有受熱易分解性質(zhì)的，可以采用加熱分解法來鑒別。例如，不用任何試劑鑒別NaHCO3、NH4HCO3、Na2CO3三種固體，便可采用加熱法。加熱時，由于分解無任何固體剩余的為NH4HCO3，而加熱后固體質(zhì)量減少，但仍有固體剩余的為NaHCO3，而加熱后固體質(zhì)量無變化的則為Na2CO3。

（4）兩兩混合列表法。對幾種待鑒別的物質(zhì)無法采用以上思路分析時，可以采用物質(zhì)之間兩兩相互反應(yīng)，并根據(jù)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，進(jìn)行列表分析，從而來確定物質(zhì)的名稱。例如，不用任何試劑鑒別HCl、AgNO3、Na2CO3、BaCl2四種無色溶液。鑒別時可先將四種溶液分別編為A、B、C、D，兩兩之間相互進(jìn)行反應(yīng)，并用反應(yīng)時產(chǎn)生的現(xiàn)象列出下表：

[＼&A＼&B＼&C＼&D＼&A＼&＼&↓＼&↑＼&無現(xiàn)象＼&B＼&↓＼&＼&↓＼&↓＼&C＼&↑＼&↓＼&＼&↓＼&D＼&無現(xiàn)象＼&↓＼&↓＼&＼&]

由表可知，在四種物質(zhì)中，能跟另外三種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的只有AgNO3，因此，B為AgNO3；能跟其中兩種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，而跟另一種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的只有Na2CO3，因此，C為Na2CO3；而能跟Na2CO3產(chǎn)生氣體的物質(zhì)A必是HCl；那么，D必然是BaCl2。

例2 （2015·襄陽）下列各組溶液，不用其他試劑無法鑒別的是（ ）

A.H2SO4 NaCl Na2CO3 CaCl2

B.HCl NaOH CuSO4 MgSO4

C.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl

D.NaNO3 HCl CaCl2 KOH

解析：A項(xiàng)，碳酸鈉能夠和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，因此，四種物質(zhì)兩兩混合，既能夠產(chǎn)生沉淀又能夠產(chǎn)生氣體的是碳酸鈉，能夠和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的是硫酸，和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的是氯化鈣，剩下的是氯化鈉，可以鑒別；B項(xiàng)，根據(jù)物質(zhì)的顏色，首先鑒別出硫酸銅，然后將硫酸銅與其他三種物質(zhì)混合，能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的是氫氧化鈉，然后將氫氧化鈉與剩下的兩種溶液混合，能夠產(chǎn)生沉淀的是硫酸鎂，無明顯現(xiàn)象的是鹽酸，可以鑒別；C項(xiàng)，氯化鋇與硫酸鉀、碳酸鈉反應(yīng)均能產(chǎn)生沉淀，故能與兩種物質(zhì)產(chǎn)生沉淀的是氯化鋇，不與氯化鋇反應(yīng)的物質(zhì)為鹽酸，向其他兩種物質(zhì)中滴加鹽酸，有氣體生成的為碳酸鈉，無現(xiàn)象的為硫酸鉀，可以鑒別；D項(xiàng)，四種物質(zhì)兩兩混合均沒有明顯現(xiàn)象，因此不加其他試劑不能鑒別。

答案： D

題型3 任意選用試劑的物質(zhì)鑒別題

此類題目不限制所加試劑的種類，可有多種解法。題目考查的形式往往是從眾多的鑒別方案中判斷出最佳方案，其要求是操作步驟簡單、試劑選用最少、現(xiàn)象明顯。

例3 （2015·天津）現(xiàn)有A、B、C、D、E五種溶液，它們分別是氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、碳酸鈉溶液、氯化鈉溶液和稀硫酸中的一種，鑒別它們可按下圖所示的步驟進(jìn)行?；卮鹣铝袉栴}。[A C D E] [A B C D E][B][C][A][E][D][觀察溶液顏色][無色][藍(lán)色][加石蕊溶液][呈紅色][呈紫色][呈藍(lán)色][加X][D E]

（1）B中的溶質(zhì)是 （填化學(xué)式）。

（2）用X鑒別D、E時，X可以選用不同的物質(zhì)。

①若X為稀鹽酸，寫出有氣體生成的反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

②若X為澄清石灰水，寫出有沉淀生成的反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

解析：硫酸銅溶液顯藍(lán)色；氫氧化鈉、碳酸鈉溶液呈堿性，能使石蕊溶液顯藍(lán)色；稀硫酸呈酸性，能使石蕊溶液顯紅色；氯化鈉溶液呈中性，不能使石蕊溶液變色；碳酸鈉溶液能與稀酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，能與鈣離子、鋇離子反應(yīng)生成白色沉淀。（1）取五種溶液觀察顏色，B溶液顯藍(lán)色，所以B是硫酸銅，剩余的四種溶液加入紫色石蕊溶液，A溶液顯紅色，所以A是稀硫酸，B溶液顯紫色，所以B是氯化鈉溶液，D、E溶液顯藍(lán)色，所以D和E分別是氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液中的一種。 （2）①若X為稀鹽酸，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；②若X為澄清石灰水，碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉。

答案：（1）CuSO4 （2）①Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ②Na2CO3+Ca（OH）2= CaCO3↓+2NaOH

題型4 開放式的物質(zhì)鑒別題

此類題目在鑒別時具有很大的靈活性，可以不選用任何試劑來鑒別，也可以只選用一種試劑來鑒別，甚至在選擇一種試劑時會有多種方案。

例4 （2015·常德）現(xiàn)有兩瓶無色溶液，分別是氫氧化鈉溶液和稀鹽酸，請用三種不同的方法進(jìn)行鑒別（不要求寫出具體的操作過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。

解析：氫氧化鈉溶液和稀鹽酸的酸堿性明顯不同，因此，可以用酸堿指示劑或測出溶液的pH來進(jìn)行鑒別；也可以根據(jù)稀鹽酸能與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，能與碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，氫氧化鈉溶液能與硫酸銅溶液、氯化鐵溶液等反應(yīng)產(chǎn)生沉淀來進(jìn)行鑒別。

答案：①紫色石蕊溶液；②無色酚酞溶液；③用pH試紙測定溶液的pH；④與Mg或Fe等活潑金屬混合；⑤與Na2CO3或CaCO3混合；⑥與CuSO4溶液或FeCl3溶液混合等。（寫出三種即可）