初中化学 15 物质的共存、检验、鉴别

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物质的共存

离子共存的条件：在同一溶液中，离子之间不发生化学反应，即不会生成沉淀、气体或水。

例如，氢离子（\(H^{+}\)）与氢氧根离子（\(OH^{-}\)）会结合生成水，所以二者不能大量共存；

例如，钙离子（\(Ca^{2+}\)）与碳酸根离子（\(CO_{3}^{2-}\)）会结合生成碳酸钙沉淀，也不能大量共存。

常见的不共存离子对：

\(H^{+}\)与\(OH^{-}\)、\(CO_{3}^{2-}\)、\(HCO_{3}^{-}\)等不能大量共存。

\(OH^{-}\)与\(Mg^{2+}\)、\(Al^{3+}\)、\(Fe^{3+}\)、\(Cu^{2+}\)等会生成沉淀，不能大量共存。

\(CO_{3}^{2-}\)与\(Ca^{2+}\)、\(Ba^{2+}\)、\(Ag^{+}\)等会生成沉淀，与\(H^{+}\)会生成气体和水，不能大量共存。

\(SO_{4}^{2-}\)与\(Ba^{2+}\)会生成硫酸钡沉淀，不能大量共存。

\(Cl^{-}\)与\(Ag^{+}\)会生成氯化银沉淀，不能大量共存。

溶液中物质共存的判断方法：先将溶液中的各种离子找出来，然后根据离子共存的条件，判断离子之间是否会发生反应。如果离子之间不会发生反应，则这些物质可以在溶液中大量共存；如果离子之间会发生反应，则这些物质不能在溶液中大量共存。

例如，在无色透明的溶液中，下列离子能大量共存的是（  ）

A. \(Ca^{2+}\)、\(Na^{+}\)、\(CO_{3}^{2-}\)、\(NO_{3}^{-}\)

B. \(Cu^{2+}\)、\(Cl^{-}\)、\(NO_{3}^{-}\)、\(OH^{-}\)

C. \(Ba^{2+}\)、\(H^{+}\)、\(Cl^{-}\)、\(NO_{3}^{-}\)

D. \(Na^{+}\)、\(OH^{-}\)、\(Fe^{3+}\)、\(SO_{4}^{2-}\)

答案为C。A选项中\(Ca^{2+}\)与\(CO_{3}^{2-}\)会生成碳酸钙沉淀，不能大量共存；B选项中\(Cu^{2+}\)与\(OH^{-}\)会生成氢氧化铜沉淀，不能大量共存；D选项中\(OH^{-}\)与\(Fe^{3+}\)会生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存。

物质的检验

气体的检验：

氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明该气体是氧气。

二氧化碳：将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。

氢气：点燃气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，若烧杯内壁有水雾出现，且将烧杯迅速倒转过来，向其中倒入澄清石灰水，石灰水不变浑浊，则证明该气体是氢气。

离子的检验：

氢离子（\(H^{+}\)）：可选用紫色石蕊试液，若石蕊试液变红，则证明溶液中含有氢离子；也可选用\(pH\)试纸，若\(pH\lt7\)，则证明溶液呈酸性，含有氢离子。

氢氧根离子（\(OH^{-}\)）：可选用紫色石蕊试液或无色酚酞试液，若石蕊试液变蓝或酚酞试液变红，则证明溶液中含有氢氧根离子；也可选用\(pH\)试纸，若\(pH\gt7\)，则证明溶液呈碱性，含有氢氧根离子。

碳酸根离子（\(CO_{3}^{2-}\)）：可向溶液中加入稀盐酸，若有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则证明溶液中含有碳酸根离子。

硫酸根离子（\(SO_{4}^{2-}\)）：先向溶液中加入稀盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明溶液中含有硫酸根离子。

氯离子（\(Cl^{-}\)）：先向溶液中加入稀硝酸，无明显现象，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则证明溶液中含有氯离子。

物质的鉴别

物理方法：

观察颜色：某些物质具有特殊的颜色，可通过观察颜色来鉴别。例如，硫酸铜溶液呈蓝色，氯化铁溶液呈黄色，而氯化钠溶液无色等。

闻气味：有些物质具有特殊的气味，可通过闻气味来鉴别。例如，酒精有特殊的香味，醋酸有刺激性气味，而水无气味等。

溶解性：不同物质在水中的溶解性不同，可通过溶解性来鉴别。例如，碳酸钙难溶于水，氯化钠易溶于水，可通过加水溶解的方法来鉴别二者。

化学方法：

酸碱指示剂法：根据物质的酸碱性不同，可选用紫色石蕊试液或无色酚酞试液来鉴别。例如，鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液和氯化钠溶液，可分别取少量三种溶液于三支试管中，分别滴加紫色石蕊试液，变红的是稀盐酸，变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是氯化钠溶液。

加入试剂法：根据物质之间的化学反应，选择合适的试剂来鉴别。例如，鉴别碳酸钠溶液和氯化钠溶液，可分别取少量两种溶液于两支试管中，分别滴加稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠溶液，无明显现象的是氯化钠溶液。再如，鉴别氯化铵、硫酸钾和尿素三种化肥，可分别取少量三种化肥于三支试管中，分别加入熟石灰研磨，有刺激性气味产生的是氯化铵，无明显现象的是硫酸钾和尿素，然后再分别取少量硫酸钾和尿素于两支试管中，分别加入适量的水溶解，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生的是硫酸钾，无明显现象的是尿素。

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