在鉴定题中,每个测试都会得到一个观察,经过推理后再得到一个推断。把两者分栏写,可以保住分数,也避免跳到证据不能支持的结论。
本课属于混合任务中的化学推理。下面的结果是为教学虚构的,并已标明。这里只讲推理,测试操作在实验室里由老师监督进行。
怎样把两者分开?
- 观察使用“生成了”“变成了”“溶解了”“放出了”这类词,只描述发生了什么,不写化学物质的名称。
- 推断会指名物质、离子或类别,常以“所以”或“这说明”开头。
一个实用的检查:如果一个没学过化学的人也能把它写下来,它就是观察。
例题(虚构结果)
一位学生有一种未知的蓝色固体 W,对它溶液的两份样品分别做了两个测试。
| 测试 | 观察 | 推断 |
|---|---|---|
| 1. 加入氢氧化钠溶液 | 生成蓝色沉淀 | 含有铜(II)离子 |
| 2. 先加稀硝酸,再加硝酸银溶液 | 生成白色沉淀 | 含有氯离子 |
题目: W 是什么物质?每一部分有什么证据支持?
第 1 步,测试 1。 加氢氧化钠生成蓝色沉淀,是铜(II)离子的预期结果。这是关于阳离子的推断。
第 2 步,测试 2。 先加酸,是为了避免其他离子给出错误的结果。加硝酸银生成白色沉淀,是氯离子的预期结果,这是关于阴离子的推断。
第 3 步,合并。 铜(II)离子加氯离子,指向氯化铜(II),化学式为 CuCl₂。
第 4 步,检查化学式。 铜(II)带 2+ 电荷,氯离子带 1− 电荷,所以两个氯离子平衡一个铜离子:2+ 与 2 × (1−) = 0。
第 5 步,说明局限。 两个测试与氯化铜(II)相符。更好的答案还会写出可以确认的补充检查,例如再做一个氯离子或铜(II)离子的测试。
要提防的错误
错误的观察:“生成了氢氧化铜(II)。”
这位学生把推断写进了观察栏。真正看到的是“生成蓝色沉淀”。氢氧化铜(II)这个名称来自化学知识,应该写在推断栏里。
纠正的办法是:观察栏写颜色和状态,推断栏写离子的名称。第二个常见错误是两个测试都做了,却只写出了鉴定结果的一半。
自我检测
1. 判断是观察(观)还是推断(推):(a) 气体使澄清石灰水变浑浊;(b) 气体是二氧化碳;(c) 固体溶解,得到无色溶液。
查看答案
(a) 观,因为它描述看到的现象。(b) 推,因为它指名了物质。(c) 观,因为它描述看到的现象。
2. 一种固体加入稀酸后产生气泡,气体使澄清石灰水变浑浊。可能的阴离子是什么?气体的化学式是什么?
查看答案
可能的阴离子是碳酸根离子,气体是二氧化碳,CO₂。应写成“提示”,因为再做一个测试会让结论更可靠。
3. 写出由 2+ 金属离子和氯离子组成的化合物的化学式。
查看答案
电荷必须平衡,所以每个 2+ 金属离子需要两个 1− 氯离子。化学式的形式是 MCl₂(例如 CuCl₂)。
接下来学什么?
你现在已经学完本单元的每一项技能。可以做混合练习,再用科学探究评析工具检查你的测试方案能否给出清晰的证据。你也可以回到酸性证据与物质类别,比较两种从证据出发的推理方式。
如果你想要有人逐行检查你的鉴定答案,我们的老师可以在一对一线上综合科学补习中和你一起完成。