第18天 焰色试验 侯氏制碱法-【重难点手册·预备新高一】2026-2027学年初升高化学衔接

第 18 天 焰色试验 侯氏制碱法 任务一 探学新知 知识点1 侯氏制碱法 使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征 侯氏制碱法是侯德榜对原有的制碱方 颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上 法 氨碱法进行改进，将氨碱法制取碳酸钠 把这样的定性分析操作称为焰色试验。 和合成氨联合起来的方法，也称为联合制碱法。 2.实验操作 1.原料 洗一将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净 食盐、氨气、二氧化碳。 烧 将洗净的铂丝（或铁丝）在火焰上灼烧至与 2.原理 原来的火焰颜色相同 蘸 蘸取试样 (1)将CO2通入氨化的氯化钠饱和溶液 中，溶解度小的NaHCO3从溶液中析出： 烧 在外焰上灼烧，并观察火焰的颜色 NaCl++NH3+CO2+H2O=NaHCO 洗 再用盐酸洗净铂丝（或铁丝），并在火焰上 灼烧至与原来的火焰颜色相同 +NH.CI (2)过滤得到的NaHCO3晶体受热分解后 知识链接业 生成Na2CO3(CO2循环使用)： 观察钾的焰色时，要透过蓝色钻玻璃，因为钾 2NaHCO:-A-Na2 CO+CO2+H2O 中常有微量的钠，钠产生的黄色火焰会掩盖钾产生 (3)在过滤后的母液中加入氯化钠粉末 的紫色火焰，透过蓝色钻玻璃可以滤去黄色。某试 样的焰色呈黄色，表明样品中含有Na,但不能肯 通入氨气，搅拌，经降温结晶得到氯化铵（低温 定没有K,应再透过蓝色钴玻璃进行观察。 下NH4CI的溶解度小于NaCI)。 易错警示财 3.常见金属焰色 侯氏制碱法通入气体的顺序 金属 元素 锂 钠 钾 钙 铜 实验室模拟工业制取纯碱，向饱和食盐水中通 焰色紫红色黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 入气体的顺序必须是先通入氨气至饱和（称为氨盐 水)，再通入二氧化碳。不能先通入二氧化碳后通 易错蓄示 入氨气，因为CO2的溶解度很小，所能吸收的氨的 (1)焰色试验是物理变化而不是化学变化。比 量很少，生成的NaHCO3少而不会析出。 如，在酒精灯火焰上灼烧NaCl固体或溶液，火焰呈 知识点2 焰色试验 黄色，NaCl没有发生化学反应，没有生成新物质。 (2)不是所有金属及其化合物灼烧时都呈现特 1.含义 征颜色，如铂丝、铁丝等灼烧时就不呈现特征颜色。 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会 第18天焰色试验 侯氏制碱法 任务二 精研典例 题型1焰色试验 在酸 例1下列叙述中正确的是( 饱和食盐水 冷水 A.观察钾元素的焰色应透过蓝色的钴玻 璃片，这是为了避免微量钠元素的千扰 A.从a通入CO2,然后从b通入NH3, B.每次焰色试验前和完毕后，均要用稀硫 c中放碱石灰 酸洗净铂丝 B.从b通人NH3,然后从a通入CO2 C.进行焰色试验的操作如图所示 c中放碱石灰 D.在火焰上灼烧搅拌过某种无色 溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液中含 C.从a通入NH3,然后从b通入CO2, 有钠元素 c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 解析A项，观察钾元素的焰色应透过蓝色的钻 D.从b通入CO2,然后从a通入NH, 玻璃片，这是为了避免微量钠元素产生的黄色火焰的 c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 千扰，故正确；B项，硫酸是难挥发酸，不能用稀硫酸洗 解析由于CO2在水中的溶解度比较小，而 涤铂丝（或铁丝）C项，应将铂丝放在酒精灯外焰上 NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大 韩三 灼烧；D项，玻璃中含有Na,其焰色呈黄色，因此不 的NH3,再通入CO2。由于NH3极易溶于水，在溶于 能说明溶液中含有钠元素。 水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的 答案A 末端不能伸入溶液中，即a先通入NH3,然后b再通 题型2 侯氏制碱法 入CO2,A、B、D三项均错误。因为NH3是碱性气体， 例2如图所示是模拟侯氏制碱法制NaHCO,. 所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故C项正确。 的部分装置。下列操作中正确的是( )。 答案C 任务三 自主测评 A基础练 1.下列方法（试剂）中，无法鉴别Na2CO3溶液 和BaCL2溶液这两种物质的是( ) A.焰色试验 B.pH试纸 C.稀氨水 D.Na2SO4溶液 C.分离NaHCO,固体 D.千燥NaHCO 2.下列有关侯氏制碱法的实验原理和装置能 3.下列关于焰色试验的说法不正确的是 达到实验目的的是( )。 ()。 浓盐酸 A.焰色试验是根据金属元素在灼烧时火焰 所呈现的特征颜色进行的定性分析操作 NH,和食盐 钙 的饱和溶液圉 B.应该用稀盐酸清洗做过焰色试验的铂丝 A.制取纯净的CO B.制取NaHCO C.K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色钴玻 75 重难点手册预备新高一 化学 璃能观察到紫色火焰 (2)写出反应①的化学方程式： D.焰色试验的本质是元素发生了化学变化 4.某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备 (3)母液中主要存在的离子有 NaHCO3,部分实验装置如图所示，下列说法 (填离子符号)。 正确的是( B能力练 氨 7.如图是实验室模拟侯氏制碱法的生 试剂a 产流程示意图，下列叙述正确的是 ( 试剂e )。 试剂b 试剂 通入足量 通入足量 饱和 的气体A A和饱和 的气体B 食盐水 食盐溶液 悬浊液 试剂c A.开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活 纯调品俗，过能 塞Ⅲ A气体A是CO2,气体B是NH B.实验过程中向启普发生器中添加液体时， B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O 应取下I处胶塞加入 C.侯氏制碱法的工艺流程中利用了物质溶 C.试剂d为冰水，以降低NaHCO3的溶解 解度的差异 度，促进晶体的析出 D.第V步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶 D.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和 8.我国化工专家侯德榜提出了联合制碱法，对 食盐水、NH,Cl、Ca(OH)2、蒸馏水 世界制碱工艺作出了巨大贡献。联合制碱 5.回答下列问题 法的主要过程如图所示（部分物质已略去）。 (1)立德粉的成分是BaSO4·ZnS(也称锌钡 回答下列问题。 白，是一种常见的白色颜料)。灼烧立德 ICO NaHCO,固体 -Na,CO 粉样品时，钡的焰色为 (填序号)。 NH A黄色B红色C.紫色 D.绿色 饱和食盐水⊙ NH,CI固体 (2)用焰色试验检验某溶液中是否存在K+, 溶液A③ NaCl 溶液B 简述实验操作： (1)在步骤①~③所涉及的操作方法中，包 含过滤的是 (填序号)。 6.某兴趣小组的同学模拟侯氏制碱法制取纯 (2)根据上图，将化学方程式补充完整。 碱，流程如图所示： NH3+CO2+ 气体A +NHCl。 NaHCO 反应② Na.CO (3)步骤③中使NHCI固体大量析出所依据 饱和NaCI溶液 操作① 反应① 的性质是 通人NH NHCI NH, CO 母液 加入食盐 细粉 溶液B (4)下列说法中正确的是 (填序号)。 (1)向饱和NaC1溶液中通人CO2和氨气时， a.CO2在整个制碱过程中可循环使用 应先通入 (填化学式)。操作① b.副产物NHC1可用作肥料 的名称为 c.溶液B中一定含有Na+、NH、CI 76解得x=0.84,所以m(Naz CO3)=5.0g-m(NaHCO3) =5.0g-0.84g=4.16g。 6.(1)1、2。(2)2NaHC0,△Na,C0,+C0,↑+ H2O;C。(3)NaHCO3。 【解析】(1)Na2CO3、NaHCO3均能与稀盐酸反应生成 使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，但NaHCO3滴加盐 酸后立即产生气体，N2CO3逐滴加入盐酸一段时间后 才产生气体，图1可以根据生成气体的快慢鉴别；等质 量的Naz CO3、NaHCO3分别与过量稀盐酸反应时， NaHCO3与稀盐酸反应更剧烈且产生气体的量更多， 图2可以根据气球膨胀的快慢及反应结束时气球的大 小鉴别，故图1、图2所示实验均可以达到实验目的。 (2)NaHCO,受热易分解：2NaHC0,△Na,CO,十 CO2个十H2O,Na2CO3受热不易分解，可用加热固体 的方法鉴别二者。与图3所示实验相比，图4所示实 验可以用一套装置同时进行两个实验，易于进行对比， C正确。 (3)将NaHCO3置于小试管B中，Na2CO3置于大试管 A中，加热时A中温度稍高于B中，D中澄清石灰水不 变浑浊，而C中澄清石灰水变浑浊，说明受热时 Na2CO3比NaHCO3稳定。 7.A【解析】A项，若有晶体析出，一定是Na2CO3与 CO2和H2O反应生成了NaHCO3的缘故，正确； B项，CaO与水反应生成Ca(OHD2,Na2CO3和NaHCO. 都能与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3,不正确； Ag2CO3也是白色沉淀，C项不正确， 由2NaHC0,△Na,CO,+CO,+H,0△n 168g 106g 62g 可知，加热后质量减少了0.62g,说明NaHCO3的质 量为1.68g,它分解生成1.06gNa2CO3,加盐酸产生 0.88g气体，表明原固体中还有1.06gNa2C03,因 此，原固体中还有NaC,其质量为3.80g一1.68g 1.06g=1.06g,D项不正确。 8.(1)球形干燥管。(2)冷凝反应生成的水。(3)AC。 【解析】(3)求得碳酸氢钠的质量偏小会造成碳酸钠的 质量分数偏高。A项，样品分解不完全，求得的碳酸氢 钠质量偏小；B项，装置B、C之间缺少干燥CO2的装 16 置，反应生成的水进入装置C,求得的碳酸氢钠质量偏 大；C项，产生CO2的速率太快，CO2没有被碱石灰完 全吸收，求得的碳酸氢钠质量偏小；D项，反应完全后 停止加热，通入过量空气，空气中的CO2进入装置C, 求得的碳酸氢钠质量偏大。 第18天焰色试验侯氏制碱法 1.C【解析】氨水与Na2CO3溶液和BaCl2溶液均不反 应、无现象，不能用来鉴别Naz CO,和BaCl2。 2.C【解析】浓盐酸具有挥发性，得到的二氧化碳气体中 含有氯化氢杂质，A不符合题意；二氧化碳气体应该从 长管进入，B不符合题意；过滤是分离固体和液体的操 作，可以分离出NaHCO3固体，C符合题意；干燥 NaHCO3应该在干燥器中进行，D不符合题意。 3.D【解析】焰色试验不是元素发生了化学变化，D项 错误。 4.C【解析】CO2在水中溶解度小，开始实验时应先打开 活塞Ⅲ，通入NH,营造碱性环境，增大CO2的溶解 度，再打开活塞Ⅱ，通人CO2,A错误；实验过程中向启 普发生器中添加液体时，应从长颈漏斗加人，B错误； 将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度， 促进NaHCO3晶体的析出，C正确；制备CO2应使用 稀盐酸，不应使用稀硫酸，生成的C○2无须干燥，不需 要浓硫酸，需要用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的 HCl,NHCI和Ca(OH)2用于制取NH3,尾气中含有 NH3,可用水或稀硫酸吸收，D错误。 5.(1)D。 (2)取洁净的铂丝，在酒精灯外焰上灼烧至与 原来的火焰颜色相同，后蘸取待测溶液，再在酒精灯外 焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃看能否观察到火焰呈紫色。 6.(1)NH3;过滤。(2)NaCl+NH+CO2+H2O NHCl+NaHCO,Y。(3)NHt、Na,C、HCOs。 【解析】反应①为NaCl+NH+CO2+H2O一 NHCl+NaHCO,',操作①为过滤，反应②为 2NaHC0,△NaCO,+H,0+C0,个，气体A为 CO2,母液中主要含有NaHCO3、NH4Cl。(1)CO2的 溶解度较小，先通NH3使溶液呈碱性，可增大CO2的 溶解度。 7.C【解析】侯氏制碱法的原理为：向通入氨气后的饱和 食盐水中通入二氧化碳气体，然后将析出的碳酸氢钠 进行加热制备纯碱。气体A为氨气，气体B为二氧化 碳，A错误；第Ⅱ步反应的化学方程式为NH+H2O +CO2+NaCI一NH4Cl+NaHCO3Y,从悬浊液中 过滤出NaHCO3晶体，所以第Ⅲ步得到的是NaHCO 晶体，B错误；第Ⅱ步中碳酸氢钠因溶解度小而结晶析 出，C正确；第Ⅳ步操作是将碳酸氢钠晶体直接加热得 到碳酸钠固体，D错误。 8.(1)①③。(2)NaCl;H2O;NaHCO3￥。(3)低温 (一10~0℃)条件下NH4Cl的溶解度小。(4)abc。 第19天氯气 1.D 2.B【解析】如遇氯气泄漏，选择安全撤离的方法与氯气 的密度（比空气大）和能与碱反应等性质有关：可用浸 有水或弱碱性溶液（如肥皂水、小苏打溶液等）的毛巾 捂住口鼻，迅速逆风向高处疏散（不能顺风跑，不能向 低处撤离)。③④不正确。 3.A【解析】Mg与CL2反应或Mg与盐酸反应均生成 MgCl2,A项合理；Cu不与盐酸反应，Fe与盐酸反应 生成FeCl2,Fe与C2反应生成FeC,B、C、D三项不 合理。 4.D【解析】钠在氯气中燃烧产生的NaCl是固体，应观 察到白色的烟，A错误；红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧 生成FCL3,可观察到棕褐色的烟产生，B错误；纯净的 H2在CL2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的 HC1气体与空气中的水蒸气接触形成白雾，C错误；氯 气密度比空气大且有毒，可向田鼠洞里通人氯气杀灭 田鼠，D正确。 5.B【解析】Cl2与水发生反应：Cl2+H2O=HClO+ HC,根据实验无法确定是HCIO还是HCI使有色布 条褪色，A错误；NaOH可与Cl2反应，盛有NaOH溶 液的烧杯为尾气处理装置，用于吸收未反应完的C, B正确；由“观察到干燥的有色布条不褪色”可知，C2 不能使有色布条褪色，结合“湿润的有色布条褪色”可 知，C2与水可发生反应，且反应生成可使有色布条褪 色的新物质，C错误；Cl2遇水反应生成的HCl、HCIO 均为酸，会使湿润的蓝色石蕊试纸变红，HCO具有漂 白性，会使变红的石蕊试纸褪色，与湿润的有色布条的 实验现象不同，D错误。 6.(1)实验1中无明显现象产生，实验2中红色布条褪 色，说明“84”消毒液具有漂白性。(2)实验2、3中红 色布条均褪色，实验3中红色布条褪色更明显，是因为 H2CO3的酸性比HClO强，强酸可制得弱酸，NaClO 在CO2和H2O的作用下转化为HC1O,HC1O的漂白 性更强。 7.D【解析】常温时，1体积水大约能溶解2体积C2, 80mLC2不可能在20mL水中完全溶解，A错误；在 C2与水或碱的反应中，C2既作氧化剂又作还原剂， B错误；铁丝在C2中然烧，不管C2是少量还是足量， 都生成FeCl3而不能生成FeC2,C错误；Cl2能将I厂氧 化为2，若湿润的淀粉KI试纸变蓝，则可判断气体中 混有C12,D正确。 8.(1)黄绿色气体，有毒，密度比空气的大。 （2)02Fe十3C,点整2FeC.②Fe+2HC1 FeCl2+H2↑。③C2+2KI=L2+2KCl。 (3)花瓣褪色：新鲜的花瓣中含有水分，遇C2会产生 HCIO,HCIO具有漂白作用。 (4)Cl2+H2O=HCl+HCIO;HCIO、C2、H2O; 2HC10光照2HC1+0,↑. 【解析】(1)根据题给信息，可知氯气是黄绿色气体，有 毒且密度比空气大。(2)铁与氯气反应生成氯化铁，铁 与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。(3)新鲜的花瓣中 含有水分，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白作用， 能使花瓣褪色。(4)氯气与水的反应为可逆反应且 HCO为弱电解质，在水溶液中部分电离，因此溶液中 存在HCIO,Cl2和H2O三种分子；氯水中的次氯酸在 久置或光照条件下易分解生成HCI和O2。 第20天氣水和次氣酸盐 1.c 2.B【解析】用氯气消毒的自来水中含有C2、H2O、 HCIO、H、CI等，C2能氧化FeSO4、KI、NazS,Cl与 AgNO3反应，H与NaCO3反应，故只有④不会产生 明显的药品变质。 3.D【解析】该消毒液呈碱性，所以加少量FeSO4溶液 会发生2Fe2++C10+4OH+H20CI+ 17