化学：3.2《亚硝酸钠和食盐的鉴别》课件(苏教版选修6).ppt

专题3：物质的检验和鉴别 课题2：亚硝酸钠和食盐的鉴别 一、本课题在实验化学中的地位 鉴别是一种定性区别两种或两种以上物质的方法， 是中学化学实验的基础内容，也是一种常见的实验方法 。物质鉴别方法的学习，一方面有助于学生加深对物质 性质的认识，更重要的是使学生学会通过认识物质的性 质，找到物质与物质间的性质差异，并通过这种差异来 设计物质鉴别的实验方法，以培养他们解决问题的能力 。 二、课程标准对本课题的要求 1、了解与亚硝酸钠、食盐等物质相关的化学知识。 2、通过对亚硝酸钠与食盐性质的认识，设计实验方案进 行鉴别。 3、学习鉴别物质的方法，体验观察和分析实验现象在化 学实验中的重要作用。 4、学生通过对已知物质中所含离子的检验，学会物质检 验实验方案的设计原理和方法。 5、能发现、学习在生产、生活中有意义的化学问题，并 进行实验探究，同时予以评价和优化，提高解决实际问题 的能力。 (三)探究式教学设计的建议 关于本课题实验,教师应该开展小组合作探究式教学. 建议教学思路如下: 1、亚硝酸钠性质学习 2、亚硝酸钠与氯化钠的性质对比 3、抓住亚硝酸钠与氯化钠性质不同，分小组设计实验方 案 4、组间论证讨论实验方案 5、小组写实验报告 6、动手实验 7、组间交流汇报 本课题从学生的已有知识出发，选取亚硝酸 钠和食盐两种生活中常见物质为鉴别对象。学 生对于食盐的性质已相当熟悉，但是对NaNO2 的认识却只停留在表面，对其化学性质和物理 性质却不甚了解，因此本课题的“知识预备”栏 目重点介绍了NaNO2的化学性质，使学生能够 在对其性质有初步了解的基础上对这两种物质 进行鉴别。 物质性质学习 教师应在实验方案设计前，引导学生充分讨论 NaNO2的物理性质、化学性质，并让学生动手实验， 说明各有什么实验现象，在弄清化学原理的前提下 ，写出相应的离子方程式或化学方程式，使NaNO2的 性质知识系统化、网络化。同时在探究NaNO2的性质 时，主要从中学讨论物质的性质的几个角度开展探 究，如物理性质（颜色、状态、气味、溶解性、熔 沸点等），如化学性质（从物质的热稳定性、反应 物及生成物的溶解性、强弱电解质、 复分解反应 、从化合价讨论物质氧化性或还原性、盐的水解（ pH值）等几个方面讨论）。 关于课题研究方案设计，教材从可行性、 简约性、科学性、安全性简述了实验的注意 事项，意在给学生足够的思考空间。具体是 可行性（选择(NH4)2FeSO4，而不适宜选择 FeSO4）。简约性（选择试剂易得，现象明 显，操作简便）。科学性（借助NaNO2和NaCl 的性质开展实验设计）。安全性（检验过程 中最好不要产生对环境有污染）。 实验报告要求 1.实验目的 2.实验仪器、药品 3.课题方案设计及原理 4.实验步骤 5.实验记录、结论 6.交流与讨论 7.拓展实验 物质的检验和鉴别的实验方案设计的一般思路 在物质检验或鉴别时，一般先对试样进行外观观 察，确定其状态、颜色、气味等，然后准备试样（如 当试样是固体时，应先取少量试样配成溶液，注意观 察试样是否溶解，在溶解过程中有无气味产生等，以 初步判断试样可能会是哪类物质），再结合物质的性 质进一步进行检验或鉴别。在检验配好的溶液中是否 会有某种离子时，每次均取少量溶液进行检验，绝对 不能将检测试样直接加入到全部的待测溶液中。 （四）引导学生学会用图表设计分析 固体1 固体2 溶液1 溶液2 分别加入 某种试剂 产生某 种现象 产生某 种现象 某物质 推断 推断 某物质 三、实验的基本原理 仪器：试管、烧杯、酒精灯、火柴、玻璃棒 、药匙、铁架台 试剂：建筑工业盐（NaNO2）、食盐（NaCl） 、1%酚酞溶液、2molL-1H2SO4溶液、稀AgNO3溶 液、稀硝酸、0.01molL-1KMnO4溶液、 0.1molL-1KI溶液、蒸馏水、广范pH试纸、淀 粉溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液 加入试剂试剂主要化学原理 溶液AgNO3和稀 硝酸 利用Cl-及NO2-和Ag+反应应生成白色沉淀是否溶于 稀HNO3 Ag+Cl-=AgCl Ag+NO-2=AgNO2 AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2 1%酚酞酞溶液 利用NaNO2溶液水解呈碱性，能使酚酞变酞变 浅红红， 而NaCl溶液呈中性 NO-2+H2OHNO2+OH- pH试纸试纸 NaNO2溶于水，呈碱性，NaCl溶液呈中性，用pH 试纸检验试纸检验 溶液的pH值值 NO-2+H2OHNO3+OH- = 续上页0.01molL-1 KMnO4溶液（ 酸性溶液） 利用NO- 2的还还原性 5NO-2+2MnO-4+6H+=5NO-3 +2Mn2+3H2O 加入 (NH4)2Fe(SO4) 2溶液 利用NaNO2的氧化性 NO-2+Fe2+2H+ =NO+Fe3+H2O 0.1molL-1KI 淀粉 利用NO- 2的氧化性 2NO- 2+2I-+4H=2NO+I2+2H2O 2molL-1H2SO4 溶液 利用NO- 2和H+反应应生成HNO2不稳稳定会生成红红 棕色NO2气体。实验实验 中涉及的反应应方程式为为 ： NaNO2+H2SO4 冷 NaHSO4+HNO2 2HNO2 = NO+NO2+H2O 四、实验操作要点及主要实验现象、实验注意事项 加入试剂试剂实验实验 操作要点主要实验现实验现 象 实验注意 事项 AgNO3溶液 和稀硝酸 在两支试试管中分 别别中入0.1molL-1 亚亚硝酸钠钠和氯氯化 钠钠溶液，并向其中 滴加几滴0.1molL- 1硝酸银 银溶液 两支试试管中均产产生白色 沉淀；再向试试管中滴加 几滴2molL-1硝酸并振荡荡 ，一支试试管中的沉淀溶 解，此为亚为亚 硝酸钠钠的试试 管；另一支试试管中沉淀 不消失，为氯为氯 化钠钠的试试 管。 此实验实验 要 求硝酸银银 浓浓度要稍 大 1%酚酞酞溶 液 分别别往0.1molL-1 未知（亚亚硝酸钠钠 或氯氯化钠钠）溶液 中加入几滴1%酚酞酞 溶液。 变变浅红红色为亚为亚 硝酸钠钠溶 液 需要微热热 续上页 加入试剂试剂 实验实验 操作 要点 主要实验实验 现现象 实验实验 注意事项项 2molL-1 H2SO4溶液 取1-2g亚亚 硝酸钠钠晶 体于小试试 管中，加1 -2mL水溶 解。趁此 低温条件 ，沿试试管 壁逐滴滴 加2molL-1 硫酸 试试管内液 面上方有 红红棕色气 体产产生， 且能嗅到刺 激性气味。 若是氯氯化 钠钠晶体则则 不会产产生 此现现象。 说说明：生成的亚亚硝酸（HNO2 ）不稳稳定，会分解成三氧化 二氮（N2O3），N2O3会分解生 成红红棕色气体NO2。反应应需 酒精灯微热热，若冬天室内温 故而知新度较较低，可以用手 捂一下小试试管。其它各处处介 绍绍的几个实验实验 中，有些溶液 需要用酸酸化，若加入的酸 量过过多，溶液中会产产生一些 气泡，是因为为生成不稳稳定的 亚亚硝酸分解的缘缘故。 续上页 加入试剂试剂实验实验 操作要点主要实验现实验现 象 实验实验 注意 事项项 0.01molL-1 KMnO4溶液 在两支试试管中均 加入0.01molL- 1KMnO 4溶液和2滴 2molL-1的硫酸溶 液，再在两支试试 管中分别别滴加 0.1molL-1亚亚硝酸 钠钠和氯氯化钠钠溶液 ，摇摇均。 加入亚亚硝酸钠钠 溶液后，KMnO4 溶液由紫色褪 去，加入氯氯化 钠钠的溶液， KMnO4溶液紫色 不变变色。 续上页 加入 试剂试剂 实验实验 操作要点主要实验现实验现 象实验实验 注意事项项 0.1 molL- 1 KI淀 粉 分别别取1mL 0.1molL-1亚亚硝 酸钠钠溶液和氯氯化 钠钠溶液于两支试试 管中，向试试管中 加入 0.5mL0.1molL-1 碘化钾钾溶液，观观 察溶液颜颜色变变化 。再滴加2滴 2molL-1硫酸和2 滴2%淀粉溶液， 溶液颜颜色变变化 加入0.5mL 0.1molL -1碘化钾 钾溶液，溶液 由无色变变成棕黄色 或更深；再滴加2滴 2molL-1硫酸和2滴 2%淀粉溶液，溶液 由棕黄色变为蓝变为蓝 黑 色，此为亚为亚 硝酸钠钠 溶液；氯氯化钠钠溶液 没有明显现显现 象。 实验实验 中不用淀粉溶液的话话可以 在试试管中加入四氯氯化碳，振荡荡 试试管后，四氯氯化碳层层呈紫色。 这这个实验实验 以及其它几个实验实验 ， 如亚亚硝酸钠钠与硫酸亚铁铵亚铁铵 反应应 、与重铬铬酸钾钾反应应等，作为为学 生实验实验 可以考虑虑改为为微型实验实验 。将所使用的溶液装在10mL的 眼药药水滴瓶中，做实验时实验时 ，将 滴瓶中的试试液滴1-2滴在点滴板 上，没有点滴板的学校，可以 用表面皿或玻璃纸纸代替。这样这样 可以在看到明显显的反应现应现 象同 时时，减少试剂试剂 用量，且亚亚硝酸 钠钠及氮氧化物的排放也少，对对 环环境也好。 续上页 加入试剂试剂实验实验 操作要点主要实验现实验现 象实验实验 注意事项项 加入 (NH4)2Fe( SO4)2溶液 在两支试试管中均匀加 入1mL0.1molL-1硫酸 亚铁铵亚铁铵 溶液，溶液呈 淡绿绿色；再加入亚亚硝 酸钠钠溶液 若加入先后无 明显现显现 象，则则 加入的是氯氯化 钠钠。溶液呈黄 色则则加入为亚为亚 硝酸钠钠溶液 说说明：由于蒸馏馏水中会溶 有少量氧气，所以配制硫 酸亚铁铵亚铁铵 溶液应应用煮沸的 蒸馏馏水现现配现现用，防止 Fe2+被氧化为为Fe3+影响实实 现现效果。 pH试纸试纸 分别别用pH试纸测试纸测 定 0.1molL-1未知（亚亚硝 酸钠钠或氯氯化钠钠）溶液 的pH值值。 一种溶液的pH 值为值为 5-6，为氯为氯 化钠钠溶液；另 一种溶液的pH 值为值为 8-9，为亚为亚 硝酸钠钠。 实验实验 中氯氯化钠钠溶液的pH 值值并非恰好等于7，主要 是因为为溶液中溶入了空气 中的二氧化碳，导导致溶液 呈弱酸性，而并非氯氯化钠钠 本身显显酸性。要避免这这一 问题问题 的产产生，可以使用新 煮沸的蒸馏馏水及时时配制氯氯 化钠钠溶液，且不宜久置。 六、其它鉴别NaNO2和NaCl的方法 1、从两者物理性质的差异鉴别 11外观 氯化钠是立方晶体，或是细小的结晶粉末，呈白色； 而亚硝酸钠是则斜方晶体，略带有浅黄色，通过两者 外观上的差异可对它们进行初步鉴别。 12熔点 氯化钠的熔点为801，亚硝酸钠的熔点为271。把 亚硝酸钠和氯化钠置于同一小块金属片上，用酒精灯 对金属片加热，先熔化的是亚硝酸钠；用酒精灯加热 不熔化的是氯化钠。 13溶解情况 氯化钠和亚硝酸钠虽然都溶解于水，但是两者溶 解度却大不相同。温度对氯化钠溶解的影响很小 ；而亚硝酸钠极易溶于水，且溶解时吸热，其在 热水中溶解得更快。在室温时，称取1g等量的亚 硝酸钠和氯化钠分别置于小试管中，加2mL水使 其溶解。由于亚硝酸钠溶解时吸热，一支试管中 的溶液温度显著下降（5左右），且固体逐渐溶 解，此为亚硝酸钠的试管；另一支试管为氯化钠 的试管。 2、从两者化学性质的差异鉴别 21 盐的氧化性 211与硫化钠反应 亚硝酸钠可与具有还原性的硫化钠反应，生成单质硫；氯 化钠不与硫化钠反应。 2NaNO2+Na2S+2H2SO4 = 2Na2SO4+2NO+S+2H2O 在试管中分别加入0.1molL-1亚硝酸钠和氯化钠溶液，加 入1mL0.1molL-1硫化钠溶液，试管中均无明显现象；滴 加稀硫酸酸化后，一支试管中析出乳黄色的硫，为亚硝酸 钠溶液；另一支试管中无明显现象，为氯化钠溶液。 2、从两者化学性质的差异鉴别 21 盐的氧化性 22与铜丝反应 铜丝在亚硝酸钠的存在下，能与盐酸发生反应；但铜丝在 有氯化钠存在的情况下却不与盐酸反应。铜丝、亚硝酸钠 与盐酸的反应为： Cu+2NaNO2+4HCl = 2NaCl+CuCl2+2H2O+2NO 2NO+O2（空气）2NO2（红棕色） 将光亮的铜丝插入装有2molL-1盐酸的试管中，无明显现 象；在试管中加入1-2mL0.1molL-1亚硝酸钠后，铜丝 缓慢溶解，铜丝表面有大量气泡；溶液逐渐变成深绿色， 液面上方有红棕色气体逸出，能嗅到刺激性气味。若使用 了氯化钠溶液则不会产生此现象。 2、从两者化学性质的差异鉴别 21 盐的氧化性 23与木条反应 熔融的亚硝酸钠具有一定的氧化性，能与碳或木条反应；而氯化钠熔 点较高，且不与碳发生反应。 在试管里装入1-2g NaNO2晶体，待加热溶化后把木条（或火柴梗） 伸入熔体，木条迅速猛烈燃烧，闪烁出红色的火光，试管壁发黑。待 试试冷却后加水溶解残留物，检验溶液呈强碱性。 说明：实验中发生的化学反应方程式为： 4NaNO2（溶融）+3C=2Na2O+3CO2+2N2 亚硝酸钠是硝酸钠的分解产物，有很高的热稳定性。实验中，木条与 熔融的亚硝酸钠反应在，并未达到其分解温度。这里氧化还原反应直 接发生在+3价的N和C之间，而不是亚硝酸钠分解生成的O2与C反应 ，所以笔者认为这一实验还是体现出亚硝酸钠的氧化性，而非亚硝酸 钠的热不稳定性。 2、从两者化学性质的差异鉴别 21 盐的氧化性 24在水果切面上反应 在苹果（或梨、桃、萝卜、马铃薯等）的新鲜切面上，选 取距离较远的三个点，其中两个点分别滴上2-3滴 0.1molL-1亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液，另一个点作为对 照点。静置2-3min，滴有亚硝酸钠的点褐变（氧化）得 最利害，颜色最深，滴加氯化钠的点颜色较浅，而对照点 在2-3min内基本不变色。 说明：亚硝酸钠与其水解产生的亚硝酸都具有氧化性。亚 硝酸钠是一种弱酸强碱盐，因水解呈弱碱性反应： NaNO2+H2ONaOH+HNO2（pH9），此时氧化性 较弱，但在水果等汁液的酸性条件下氧化作用增强。另外 ，苹果中的过氧化氢脱氢酶在空气中也易被氧化，所以苹 果切开后长时间暴露在空气中，切面也会变褐。滴加亚硝 酸钠后加速了它的氧化，使其变褐速率加快。 25与饱和氯化铵溶液反应 饱和氯化铵溶液与饱和亚硝酸钠溶液混合后加热，能产生氮气， 可使燃着的火柴熄灭。 NH4Cl+NaNO2 = NH4NO2 +NaCl NH4NO2 N2+2H2O 总反应：NH4Cl+NaNO2 N2+NaCl+2H2O 氯化钠不与饱和氯化铵溶液发生反应。 取1-2mL饱和氯化铵溶液于试管中，再加入1-2mL饱和亚硝酸钠溶 液后，将试管微热，试管中溶液激烈反应并产生大量气泡；用点 燃的火柴条抻入试管中，火柴熄灭；用饱和氯化钠溶液代替饱和 亚硝酸钠溶液重复实验无此现象。 说明：加入饱和亚硝酸钠溶液的试管在加热后，产生的气体并无 刺激性气味。若只加热饱和氯化铵溶液，溶液沸腾后也没有刺激 性气味气体产生，说明氯化铵溶液受热后并没有产生氨气。 2、从两者化学性质的差异鉴别 21