钠的化合物与焰色试验

实验目的

认识钠的重要化合物的性质，掌握焰色试验的操作和现象。

实验原理

2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑；2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂。2NaHCO₃ =△= Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑。焰色试验是某些金属或其化合物灼烧时火焰呈现特征颜色的现象：钠为黄色，钾（透过蓝色钴玻璃观察）为紫色。

实验器材

• 过氧化钠
• Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 固体
• 澄清石灰水
• 酚酞溶液
• 稀盐酸
• 铂丝（或无锈铁丝）
• NaCl、KCl 溶液
• 蓝色钴玻璃
• 酒精灯
• 试管

实验步骤

1. 取少量 Na₂O₂ 放入试管加水，用带火星木条检验产生的气体。
2. 向反应后的溶液滴加酚酞，观察颜色变化。
3. 取等量 Na₂CO₃、NaHCO₃，加水比较溶解程度并滴酚酞。
4. 加热 NaHCO₃，将气体通入澄清石灰水。
5. 铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同。
6. 蘸取 NaCl 溶液灼烧，观察火焰颜色。
7. 再蘸取 KCl 溶液灼烧，透过蓝色钴玻璃观察。

实验现象与结论

Na₂O₂ 与水反应放出氧气，使带火星木条复燃，滴酚酞溶液先变红后褪色。Na₂CO₃ 比 NaHCO₃ 易溶，溶液碱性更强；NaHCO₃ 受热分解生成使石灰水变浑浊的 CO₂。钠的焰色为黄色，钾透过蓝色钴玻璃为紫色。

注意事项

• 过氧化钠有强氧化性和腐蚀性，避免接触皮肤和可燃物。
• 加热 NaHCO3 时试管口略向下倾斜。
• 实验结束先把导管移出石灰水，再熄灭酒精灯。
• 每次更换样品前须用稀盐酸洗净铂丝。

常见问题

焰色试验为什么用盐酸洗铂丝？

盐酸能使杂质转化为易挥发的氯化物，灼烧后除去，避免干扰焰色。

怎样区分碳酸钠和碳酸氢钠？

加热固体，能分解并产生使石灰水变浑浊气体的是碳酸氢钠。也可比较溶解性和碱性。