(共23张PPT)
第一节 钠及其化合物
焰色试验
大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗?
节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物呈现的各种艳丽色彩。
一、焰色试验
1.概念:
很多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特征颜色,根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的的定性分析操作于称为焰色试验。它属于物理变化。
把焊在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰上灼烧,至与原来的火焰焰色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净侯,在外焰上灼烧至与原来的火焰焰色相同时,再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
【实验2-6】
物质 火焰的焰色
Na2CO3
K2CO3
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
2.操作步骤:
将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用稀盐酸洗净
将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同。
用铂丝蘸取待检验的溶液或粉末。
将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧,并观察火焰的颜色。
再用稀盐酸洗净铂丝并在火焰上灼烧至没有颜色
金属元素 锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜
颜色 紫红色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
颜 色 示 意 图
黄色
紫色
几种常见金属元素的焰色
别忘了透过蓝色钴玻璃
1.焰色试验是金属元素的性质,可以是游离态(单质),也可以是化合态(化合物),如Na和NaCl、Na2CO3等焰色试验都为黄色。
2.并非所有金属元素都能做焰色试验,如Fe、Al、Pt等金属元素均不能做焰色试验,是它们在灼烧时火焰无色,故可用铂丝或铁丝来蘸取待检溶液做焰色试验。
特别提示
3.钾的焰色为紫色,但在观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,以滤去钠的黄光,避免钠盐造成干扰。
4.利用焰色试验可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素(主要是钠和钾)。
5.将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,是为了除去上面沾有的杂质。
高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、透雾能力强等优点,广泛应用于室外照明。
火箭发射后释放出钠蒸气,产生明亮的橙黄色云雾,科学家据此可以确定火箭在空中的位置。
(1)检验金属元素的存在,如:鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用焰色反应制节日烟花。
(3)照明或其他
制作烟花
3.应用:
科学史话
我国化学工程专家侯德榜于1943年创立侯氏制碱法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳,产品为纯碱和氯化铵。此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。变换气制碱的联碱工艺,是我国独创,具有显著的节能效果。
中国的脊梁——侯德榜
原料、反应原理、生产流程、优点
1、原料: NaCl(饱和)、NH3、CO2等
2、反应原理:
制取碳酸氢钠:
NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓
制取碳酸钠:
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
“侯氏制碱法”的 生产原理主要为:
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
NaCl
饱和
NaCl溶液
溶解
NH3
NH3饱和的NaCl溶液
通CO2
NaHCO3↓
母液
(含NH4Cl等)
加热
CO2↑
H2O
Na2CO3
加入NaCl
NaCl溶液
NH4Cl ↓
可作氮肥
回并循环利用
回并循环利用
3、生产原理流程:
侯氏制碱法制
焰色试验
洗
烧
蘸
烧
洗
钠:黄 钾:紫(透过蓝色钴玻璃)
课堂小结
烧
1.烟火璀璨耀首都,火树银花庆国庆。在每年的国庆联欢晚会上,最后的烟花表演用璀璨的焰火点亮了北京的夜空,惊艳了无数国人。这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是( )A.焰色试验是化学变化B.利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
D
【解析】焰色试验是元素的一种物理性质,而不是化学性质,故A错误;NaCl与Na2CO3固体含钠元素,焰色试验为黄色,不能区分NaCl与Na2CO3固体,故B错误;钾元素的焰色试验,需要隔着钴玻璃观察,避免钠元素的干扰,其他元素的焰色试验不需要,故C错误;盐酸可以溶解氧化物等杂质,且易挥发,不会残留痕迹,故D正确。
2.某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素C.该物质一定是金属钠 D.该物质中一定含钠离子
B
【解析】焰色试验呈黄色,说明物质中含有钠元素。
3.利用焰色试验的原理既可以制作五彩缤纷的节日烟花,又可以定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉(ZnS·BaSO4)样品时,钡的焰色为( )A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
【解析】钡的焰色反应的焰色为绿色。
D
4.做焰色试验时所用的铂丝,每次用完后都要( )A.用滤纸擦干净后才能使用B.用水多洗几次C.用稀盐酸洗涤后,再灼烧到无颜色时为止D.先用稀盐酸洗涤,后用水洗涤
【解析】做焰色试验时所用的铂丝,每次用完后都要用稀盐酸洗涤,再灼烧到无颜色时为止,防止对其他物质的检验产生干扰。
C
5.下列关于焰色试验的表述确切的是( )A.焰色试验是元素的性质B.焰色试验是单质的特有性质C.焰色试验是离子的特有性质D.焰色试验是化合物的特有性质
【解析】焰色试验是金属元素的性质,所以只要含有该元素,不论该物质是单质,还是化合物,是原子、分子还是离子,在灼烧时均呈现特殊的颜色。
A
6.2019年2月19日,猪年元宵节音乐烟花晚会在亚洲最大广场大连星海广场腾空升起。焰火与“焰色试验”知识相关,回答下列问题。
(1)下列关于焰色试验的说法正确的是( )A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
B
【解析】A中有些非金属单质如H2、S等燃烧时火焰有颜色;C中只有观察K的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃;D中不是所有的金属元素灼烧时火焰都有颜色(如铂、铁等)。
(2)下列有关焰色试验的实验操作中正确的是( )A.可以用铜丝或铁丝代替铂丝B.每次实验前,铂丝要先用硫酸洗涤C.用固体样品或配成的溶液进行实验,现象相同D.焰色试验所用火焰,无论何种燃料均可
C
【解析】焰色试验时,所用金属丝本身不能产生焰色试验,故不能用铜丝,A选项错误;实验前的金属丝应用稀盐酸洗涤而不能用稀硫酸洗涤,故B选项错误;因为焰色试验是元素的性质,无论样品是固体还是溶液,只要含有该元素,均可产生相同的现象,故C选项正确;因为有些燃料本身会产生颜色,这样对焰色试验的现象观察产生干扰,故D选项错。
7、下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述错误的是( )
A.A气体是CO2,B气体是NH3
B.侯氏制碱法的工艺流程应用了物质溶解度的差异
C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,第Ⅳ步操作是灼烧
D.侯氏制碱法的最终产品是Na2CO3和NH4Cl
A
8.Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料,请回答:(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合,反应的离子方程式分别为________________、________________。(2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的方法,写出化学方程式________________。(3)两物质的焰色反应分别为________色、________色。(4)检验某盐中含有钾元素的方法是________,具体操作为_____________________________________________________。
黄
黄
用洁净的铂丝蘸取样品,在无色火焰灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,有紫色火焰则证明样品含有钾元素
焰色试验