二轮复习焰色反应导学案

讲考点

1．定义：金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。

2．操作步骤

（1）干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。

（2）蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

（3）洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。

3．应用

（1）用于检测某种金属元素是否存在。

（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

4．常见元素的焰色

Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色。

（1）焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均会产生同样的焰色。

（2）焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。

（3）观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。

（4）用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。

归纳总结

(一)钠离子

钠的焰色反应本应不难做，但实际做起来最麻烦。因为钠的焰色为黄色，而酒精灯的火焰因灯头灯芯不干净、酒精不纯而使火焰大多呈黄色。即使是近乎无色(浅淡蓝色)的火焰，一根新的铁丝(或镍丝、铂丝)放在外焰上灼烧，开始时火焰也是黄色的，很难说明焰色是钠离子的还是原来酒精灯的焰色。要明显看到钠的黄色火焰，可用如下方法。

⑴方法一(镊子-棉花-酒精法)：用镊子取一小团棉花(脱脂棉，下同)吸少许酒精(95%乙醇，下同)，把棉花上的酒精挤干，用该棉花沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末(研细)，点燃。

⑵方法二(铁丝法)：①取一条细铁丝，一端用砂纸擦净，再在酒精灯外焰上灼烧至无黄色火焰，②用该端铁丝沾一下水，再沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末，③点燃一盏新的酒精灯(灯头灯芯干净、酒精纯)，④把沾有钠盐粉末的铁丝放在外焰尖上灼烧，这时外焰尖上有一个小的黄色火焰，那就是钠焰。以上做法教师演示实验较易做到，但学生实验因大多数酒精灯都不干净而很难看到焰尖，可改为以下做法：沾有钠盐的铁丝放在外焰中任一有蓝色火焰的部位灼烧，黄色火焰覆盖蓝色火焰，就可认为黄色火焰就是钠焰。

(二)钾离子

⑴方法一(烧杯-酒精法)：

取一小药匙无水碳酸钠粉末(充分研细)放在一倒置的小烧杯上，滴加5～6滴酒精，点燃，可看到明显的浅紫色火焰，如果隔一钴玻璃片观察，则更明显看到紫色火焰。

⑵方法二(蒸发皿-酒精法)：

取一药匙无水碳酸钠粉末放在一个小发皿内，加入1毫升酒精，点燃，燃烧时用玻棒不断搅动，可看到紫色火焰，透过钴玻璃片观察效果更好，到酒精快烧完时现象更明显。

⑶方法三(铁丝-棉花-水法)：

取少许碳酸钠粉末放在一小蒸发皿内，加一两滴水调成糊状;再取一条小铁丝，一端擦净，弯一个小圈，圈内夹一小团棉花，棉花沾一点水，又把水挤干，把棉花沾满上述糊状碳酸钠，放在酒精灯外焰上灼烧，透过钴玻璃片可看到明显的紫色火焰。

⑷方法四(铁丝法)：

同钠的方法二中的学生实验方法。该法效果不如方法一、二、三，但接近课本的做法。

观察钾的焰色时，室内光线不要太强，否则浅紫色的钾焰不明显。

(三)锂离子

⑴方法一(镊子-棉花-酒精法)：

用镊子取一团棉花，吸饱酒精，又把酒精挤干，把棉花沾满Li2CO3粉末，点燃。

⑵方法二(铁丝法)：跟钠的方法二相同。

(四)钙离子

⑴方法一(镊子-棉花-酒精法)：

同钠的方法一。

⑵方法二(烧杯-酒精法)：

取一药匙研细的无水氯化钙粉末(要吸少量水，如果的确一点水也没有，则让其在空气吸一会儿潮)放在倒置的小烧杯上，滴加7～8滴酒精，点燃。⑶方法三(药匙法)：用不锈钢药匙盛少许无水氯化钙(同上)放在酒精灯外焰上灼烧。

(五)锶离子

方法一、二：同碳酸锂的方法一、二。

(六)钡离子

⑴方法一(铁丝-棉花-水法)：

取少量研细的氯化钡粉末放在一小蒸发皿内，加入一两滴水调成糊状，取一小铁丝，一端用砂纸擦净，弯一个小圈，圈内夹一小团棉花，棉花吸饱水后又挤干，把这棉花沾满上述糊状氯化钡，放在酒精灯火焰下部的外焰上灼烧，可看到明显的黄绿色钡焰。

⑵方法二(棉花-水-烧杯法)：

跟方法一类似，把一小团棉花沾水后挤干，沾满糊状氯化钡，放在一倒置的烧杯上，滴加七八滴酒精，点燃。可与棉花+酒精燃烧比较。

(七)铜离子

⑴方法一(铁丝-棉花-水法)：同钡离子的方法一相同。

⑵方法二(镊子-棉花-酒精法)：同钠离子方法。

⑶方法三(烧杯-酒精法)：同钾离子的方法一。

⑷方法四(药匙法)：同钙离子的方法三。

焰色反应现象要明显，火焰焰色要象彗星尾巴才看得清楚，有的盐的焰色反应之所以盐要加少量水溶解，是为了灼烧时离子随着水分的蒸发而挥发成彗星尾巴状，现象明显;而有的离子灼烧时较易挥发成彗星尾巴状，就不用加水溶解了。

讲典例

【典型例题1】下列有关焰色反应或其应用的说法中错误的是

A．焰色反应是物理变化

B．“焰色”属于对应元素化合物的性质

C．利用焰色反应确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃

D．烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色反应有关

【答案】B

【解析】焰色反应是元素的性质而不仅仅是化合物的性质，B错误；焰色反应属于物理变化，A正确；钠的焰色能掩盖钾的焰色，故观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，C正确。烟花燃放中发出的“五光十色”与各种金属元素的焰色反应有关，D正确。

【典型例题2】利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　)

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．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察

D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色

【答案】B

【典型例题3】有关化学实验，下列说法正确的是(　　)

A．用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质一定只含钠元素

B．用加热的方法可以除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3杂质

C．欲除去CO2中混有少量HCl气体，可选用饱和的Na2CO3溶液

D．做金属钠与水反应的实验时，将金属钠从煤油中取出后，直接放入装有水的烧杯中

【答案】B

【解析】A．用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质不一定只含钠元素，观察钾元素的焰色反应时，必须要透过蓝的色的钴玻璃滤去黄色的光，避免碳酸钾中所含的微量钠盐造成的干扰，故A错误；B．加热时，碳酸钠较稳定不分解，碳酸氢钠不稳定，能分解生成碳酸钠和水、二氧化碳，所以用加热的方法可以除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3杂质，故B正确；C．氯化氢、二氧化碳都和碳酸钠溶液反应，所以不能选用饱和的Na2CO3溶液除去CO2中混有少量HCl气体，故C错误；D．做金属钠与水反应的实验时，将金属钠从煤油中取出后，要用滤纸吸干表面的煤油，再放入装有水的烧杯中，故D错误；故选B。

【典型例题4】下列有关操作及实验结论正确的是( )

A．某溶液做焰色反应，现象为黄色，说明该溶液中不存在K+

B．配制950mL1mol/LNa2CO3溶液时，应用托盘天平称取100.7g无水Na2CO3

C．为证明酸性H2CO3＞H2SiO3，可将CO2气体通入Na2SiO3溶液中观察现象

D．用酒精萃取碘水中的I2

【答案】C

对点练

1．焰色反应是指（ ）

A．可燃物在燃烧时所显示的火焰颜色

B．所有元素在灼烧时都有焰色反应

C．多种金属或它们的化合物灼烧时所显示的火焰颜色

D．焰色反应是一种化学反应

【答案】C

【解析】焰色反应是指多种金属或它们的化合物灼烧时所显示的火焰颜色，不是指可燃物，故A错；只有某些金属元素存在焰色反应，故B错；焰色反应属于物理变化，故D错。答案选C。

2．下列叙述正确的是（）

A．燃放烟花时产生的五彩缤纷的焰色与烟花中含钾、钠、铝、铜等金属单质有关

B．青铜是我国使用最早的合金，钢是用量最大、用途最广泛的合金

C．常温下铁与浓硫酸不反应，可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸

D．铵盐都是白色、易溶于水的晶体，受热易分解且分解的产物不是电解质就是非电解质

【答案】B

【解析】A项，焰色反应是元素的性质，用“金属单质”来描述，语言不准确，错误；C项，常温下铁遇浓硫酸发生钝化，在铁的表面生成致密的氧化膜，阻止了反应继续进行，钝化也属于化学反应，错误；D项，硝酸铵受热分解时发生复杂的氧化还原反应，可生成N2，N2是单质，它既不是电解质也不是非电解质，错误。

3．下列关于物质检验的说法中正确的是（ ）

A．往某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含

B．往某溶液中通入CO2，产生白色沉淀，则原溶液中一定含

C．取某溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃焰色为紫色，则原溶液的溶质一定是钾盐

D．往某溶液中滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含Cl−

【答案】D

【解析】A．能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有、、Ag+、等，故A不符合题意；B．能和二氧化碳反应生成白色沉淀的离子有Ca2+、Ba2+、等，故B不符合题意；C．焰色反应为紫色的是钾元素，该溶液中的溶质可能是钾盐，也可能是KOH，故C不符合题意；D．硝酸能排除其它离子的干扰，所以能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子是氯离子，故D符合题意。

4．下列说法中正确的是（ ）

A．焰色反应是化学变化

B．基态碳原子的电子排布式是1s22s12p3

C．焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色

D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量

【答案】D

【解析】基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，B项不正确；焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，焰色反应是物理变化，A、C项不正确。

5．下列有关焰色反应的叙述正确的是（ ）

A．只可以用来检测某些金属离子的存在

B．可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花

C．可以用稀硫酸清洗用过的铂丝

D．钠元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察

【答案】B

【解析】焰色反应可以用来检测某些金属元素(金属化合物和金属单质)的存在，故A错。部分金属元素能发生焰色反应，不同金属的焰色反应不同，所有可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花，故B正确。不能用稀硫酸清洗用过的铂丝，只能用盐酸清洗，故C错。钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察，故D错。

6．某物质在灼烧时，焰色为黄色，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．该物质一定含钾元素 D．该物质一定是金属钠

【答案】B

【解析】焰色反应是元素的性质，某物质在灼烧时，焰色为黄色，则该物质中一定含有钠元素，但不能确定是否含有钾元素。观察钾的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃观察，蓝色的钴玻璃可以滤去黄光。

7．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，错误的是（ ）

①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2

②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中

③化合物NaCl的焰色为黄色；Na2CO3的焰色也为黄色

④密度为1.1 g·cm−3与密度为1.2 g·cm−3的NaCl溶液等体积混合，所得NaCl溶液的密度介于1.1 g·cm−3与1.2 g·cm−3之间，Na−K合金的熔点应介于Na和K熔点之间

A．①② B．①④ C．①②③④ D．①②④

【答案】D

【解析】不一定金属与水反应都生成碱和H2，比如金属铝与水基本不反应，故①错误，②铝易与空气中的氧气反应而生成致密的氧化物薄膜起保护作用，能稳定存在，故错误；③焰色反应为元素的性质，氯化钠和碳酸钠中均含有钠元素，故焰色反应均为黄色，故正确；④合金的熔点比它成分金属的熔点都低，故错误；①②④符号题意，故选D。