Ответ:

Наблюдение, оценка внешнего вида. Этот способ не самодостаточен, но с него всегда начинают. Потом данные наблюдения могут подтвердить или опровергнуть какие-то другие предположения.

Оценка физических свойств — плотность, агрегатное состояние, температура плавления/кипения, прочие свойства. Если, скажем, мы видим серебристую тяжёлую жидкость, которая не смачивает никакие поверхности и скатывается в характерные шарики, мы с большой вероятностью предполагаем ртуть.

Оценка химических свойств. У очень многих ионов и ионных групп есть известные реакции выявления: например, все неорганические кислоты реагируют с металлами, и почти все — по одной и той же схеме (хотя есть исключения). Кислоты и щёлочи также окрашивают лакмус, например (но в разные цвета).

Хитрая технология, доступная только на сложном оборудовании: спектральный анализ. Суть её, грубо говоря, в том, что каждый элемент пропускает через себя свет особым образом, и это позволяет напрямую получить информацию о том, какие атомы содержатся в веществ