第二章 第一节　第3单元　焰色试验　了解纯碱的生产历史-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册同步导学案配套教参（人教版，单选）

第3单元　焰色试验　了解纯碱的生产历史 授课提示：对应学生用书第35页 一、阅读教材P40“焰色试验”，填写下列空白。 1．定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 2．操作 3．几种金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 焰色 紫红色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 紫色 金属元素 钙 锶 钡 铜 焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 二、研究与实践——了解纯碱的生产历史 1．路布兰制碱法 1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法。 (1)先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑。 (2)然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4＋4CNa2S＋4CO↑。 (3)最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：Na2S＋CaCO3===Na2CO3＋CaS。 2．索尔维制碱法 1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。 (1)在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳，析出碳酸氢钠：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2)过滤、洗涤、煅烧碳酸氢钠晶体，得到纯碱产品：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反应产生的二氧化碳循环使用。 (3)氯化铵滤液与石灰乳混合加热：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，反应产生的氨气循环使用。 3．侯氏制碱法 1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法(又称索尔维制碱法)和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳，二氧化碳为合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。 侯氏制碱法，低温下先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠，再加入细盐末，因氯离子的存在及低温条件使氯化铵溶解度突然降低，而食盐的溶解度变化不大，所以氯化铵析出而食盐不析出；再用氨饱和后通二氧化碳，结果相继析出NaHCO3和NH4Cl，该法生产的纯碱质量优良，纯白如雪。 判断下列叙述是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗。(×) 2．可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液。(√) 3．若某无色溶液的焰色试验观察到焰色为黄色，说明该溶液只含Na＋无K＋。(×) 4．焰色试验是金属元素的化学性质。(×) 5．灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色。(×) 6．三种制碱方法各有优、缺点，都是结合当时当地情况的最优选择。(×) 7．索尔维法和侯氏制碱法都充分利用了同一体系中，不同物质的溶解度不同，使NaHCO3结晶析出。(√) 授课提示：对应学生用书第37页 　焰色试验 　问题：焰色试验利用的是元素的性质，还是具体物质的性质？该方法属于物理方法还是化学方法？实验过程，需要哪些用品？具体的操作步骤是什么？实验中如何观察钾的焰色？为什么？实验中的盐酸可否换成稀H2SO4？为什么？ 提示：焰色试验利用的是元素的性质；该方法属于物理方法；所需的实验用品有铂丝(或无锈铁丝)、稀盐酸、酒精灯(或酒精喷灯)；具体操作步骤可概括为 ； 实验中透过蓝色钴玻璃来观察钾的焰色，目的是滤去钠的黄色光干扰；实验中的盐酸不可换成稀H2SO4，原因是H2SO4难挥发。 1．焰色试验检验的是某种金属元素，而不是具体的物质。 2．某焰色显黄色，则一定有钠元素，但无法确定是否有钾元素，若要确定，则必须透过蓝色钴玻璃观察焰色，以滤去钠的黄色。 3．熟练记忆几种焰色 钠：黄色　　钾：紫色　钙：砖红色 钡：黄绿色　　铜：绿色 1．人们在烟花中利用焰色试验，有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法正确的是(　　) A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．Na2SO4与NaOH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．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 答案：B 2．鉴别NaCl的最佳方法是 (　　) A．焰色呈黄色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 B．焰色呈紫色，加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 C．焰色呈黄色，加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 D．焰色呈紫色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 解析：Na的焰色呈黄色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀，说明含氯离子，则该物质为NaCl，不能用盐酸酸化，引入氯离子干扰实验。 答案：A 3．某同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，通过该实验现象，下列四位同学对该溶