五、物质的检验
1、鉴别
通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另 一种物质；也可根据几种物质气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。
鉴别题的种类包括：
( 1)限用一种试剂鉴别多种物质：所选用的试剂必须能和被检的大多数物质反应，且能产生不同的实验现象。常使用的鉴别试剂有：强酸(盐酸、稀 H 2 SO 4)、强碱[ NaOH溶液、 Ba (OH) 2溶液]、 FeCl 3溶液、 Na 2 CO 3(或 NaHCO 3)溶液、明矾溶液、溴水、新制 Cu (OH) 2悬浊液、指示剂等。
( 2)不用任何试剂鉴别多种物质：此类题目虽规定不准另用任何试剂进行鉴别，但一般情况下，可供选择的试剂可能就隐含在待检物质中，解答此类题目一般采用如下四种方法：
①特征连锁法：从具有某一特征的物质(如色、态、味、硬度、挥发性、水溶性等)入手，先鉴别出一种物质，再用这种物质作试剂来鉴别其它物质，连锁式地进行鉴别。
②加热法：若待检物均无明显外观特征，可考虑采用加热方法加以鉴别(许多物质在加热时会发生化学变化，并出现不同现象，如铵盐、硝酸盐、酸式碳酸盐等)。
③焰色反应法：根据待检物质中所含的阳离子不同进行焰色反应操作，可将其鉴别开来。
④两两混合法(又称：简明列表法)：若上述三种方法均不能达到目的时，一般即采用“两两混合法”。即列出表格，然后把待检溶液编号，记录反应现象，对照表格确定出每一种物质。此法适用于一些比较复杂、难以鉴别的题目。
( 3)两种溶液的自我鉴别：一般采用“互滴法”。
2、鉴定
鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，鉴定是根据物质的化学特性，分别检出阳离子 、阴离子。是根据物质的某些特性，也就是所采用试剂或方法只对此例成立，再者要全证明 。
物质鉴定的一般步骤为：
3、常见物质检验
⑴阳离子的检验：
⑵阴离子的检验：
⑶常见气体的检验
⑷有机物的检验
碳碳双键或三键：加少量溴水或酸性 KMnO 4溶液，褪色。
甲苯：取两份甲苯，一份滴入溴水，振荡后上层呈橙色；另一份滴入酸性 KMnO 4溶液，振荡，紫色褪去。
卤代烷：与 NaOH溶液（或 NaOH的醇溶液）共热后，先用硝酸酸化，再滴加 AgNO 3溶液，产生白色沉淀的为氯代烷，淡黄色沉淀的为溴代烷，黄色沉淀的为碘代烷。
乙醇：将螺旋状铜丝加热至表面有黑色 CuO生成，迅速插入待测溶液，反复多次，可见铜丝被还原成光亮的红色，并由刺激性气味产生。
苯酚：滴加过量的浓溴水，有白色沉淀；或滴加少量 FeCl 3溶液，溶液呈紫色。
乙醛或葡萄糖：加入银氨溶液，水浴加热，产生银镜；或加入新制 Cu (OH) 2悬浊液加热至沸腾，有红色沉淀生成。
乙酸：使石蕊试液变红；或加入 Na 2 CO 3或 NaHCO 3溶液有气泡；或加入新制 Cu (OH) 2悬浊液溶解得蓝色溶液。
乙酸乙酯：加入滴加酚酞的 NaOH溶液加热，红色变浅或消失。
淀粉：滴加碘水，呈蓝色。
蛋白质：灼烧，有烧焦羽毛气味；或加入浓硝酸微热，出现黄色。
六、化学实验方案的设计与评价
（一）实验设计
1.化学实验方案设计的基本要求
①科学性，实验原理，准确，实验流程合理。
②安全性，保护人身、保护环境、保护仪器。
③可行性，条件允许，效果明显，操作正确。
④简约性，做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。
2.化学实验方案设计的基本思路
①明确目的原理
首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
②选择仪器药品
根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置步骤
根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操
作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。
④记录现象数据
根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
⑤分析得出结论
根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。
在解题时，首先要对题目中给出的信息进行处理，弄清是对实验的那一方面进行探究，然后深入分析实验，依据题目中提出的实验假设或自行提出的实验假设，合理运用化学知识，巧妙设计实验方案，通过实验现象的客观事实对实验进行探究性验证。
3.实验方案的设计的分类
①制备实验方案的设计
制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。
制备实验方案的设计，应遵循以下原则：
a条件合适，操作方便； b原理正确，步骤简单； c原料丰富，价格低廉； d产物纯净，污染物少。
即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学食品与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。
制备实验方案设计的基本思路：
②探索性实验、性质实验方案的设计
分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。
性质实验方案设计的一般思路：
③验证性实验性质实验方案的设计
对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简单，简便宜行，现象明显，且安全可行。
4.化学实验方案设计的注意事项
（ 1）检查气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体（ H 2、 CO、 CH 4、 C 2 H 4、 C 2 H 2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用 H 2、 CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。
（ 2）加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。目的是：一则防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生 CO，再用 CO还原 Fe 2 O 3，实验时应首先点燃 CO发生装置的酒精灯，生成的 CO赶走空气后，再点燃加热 Fe 2 O 3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却 Fe可防止灼热的 Fe再被空气中的 O 2氧化，并防止石灰水倒吸。
（ 3）冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。
（ 4）冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。
（ 5）防止倒吸问题。
（ 6）具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管等。
（ 7）拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气的顺序，如对有尾气吸收装置的 实验，必须将尾气导管提出液面后才熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才 停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成可爆气；拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯， 以防止水倒吸；拆后的仪器要清洗、干燥、归位。
（二）实验方案的评价
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断．要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。
1．从可行性方面对实验方案做出评价
科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下 4个方面分析：
( 1)实验原理是否正确、可行；
( 2)实验操作是否安全、合理；
( 3)实验步骤是否简单、方便；
( 4)实验效果是否明显等
2．从“绿色化学”视角对实验方案做出评价
“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下 4个方面进行综合评价：
( 1)反应原料是否易得、安全、无毒；
( 2)反应速率是否较快；
( 3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；
( 4)实验过程中是否造成环境污染。
3．从“安全性”方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
( 1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；
( 2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如 H 2还原 CuO应先通 H 2，气体点燃先验纯等)；
( 3)防氧化(如 H 2还原 CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；
( 4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
( 5)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
( 6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
( 7)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；
( 8)其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。
