張娟

摘 要：改進(jìn)了“焰色反應(yīng)”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，從無色火焰的制取到火焰載體的改進(jìn)再到藥物托體的改造，全部煥然一新，彌補(bǔ)了原裝置的不足，獲得更明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；化學(xué)；焰色反應(yīng)

一、實(shí)驗(yàn)研究的背景

在普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書、化學(xué)I（必修）中介紹了幾種金屬的焰色反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)操作，但在實(shí)際中使用教材介紹的實(shí)驗(yàn)方法很難得到明顯現(xiàn)象。

二、實(shí)驗(yàn)研究的過程

為了獲得無色火焰，筆者經(jīng)過不斷的研究從而確定了用以氫氣為燃料的氫氧焰來取代酒精燈火焰，實(shí)現(xiàn)了低成本、簡易裝置就可獲得明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的目的，實(shí)驗(yàn)研究過程如下：

1.儀器藥品

儀器：鐵架臺(tái)、膠管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、啟普發(fā)生器、燒杯、酒精燈、酒精噴燈、帶膠塞的洗氣瓶、直徑約4 mm的不銹鋼金屬管、玻棒、水槽、蒸發(fā)皿、錫箔、不銹鋼芯、容量瓶。

藥品：鋅粒、體積比為1∶3的硫酸、濃硫酸、BaCl2溶液、LiNO3溶液、NaCl溶液、Sb（NO3）溶液、CuCl2溶液……

2.無色火焰的制取

（1）火焰原料的選擇

①酒精火焰

酒精燈火焰為黃色，原因可能在于酒精燈玻璃中鈉離子的干擾，而理論上酒精噴燈產(chǎn)生的火焰為無色，但實(shí)驗(yàn)中無法取得無色火焰，原因在于噴燈口的金屬銅的焰色有影響。

②氫氣火焰

氫氣的純度是獲得無色火焰的關(guān)鍵，使用揮發(fā)性酸制取氫氣會(huì)影響火焰的穩(wěn)定性，硫酸的濃度為1∶3時(shí)，反應(yīng)速度最快。

（2）藥物托體的改進(jìn)

（3）實(shí)驗(yàn)裝置

啟普發(fā)生器中的反應(yīng)為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

鋅粒與硫酸體積之比為1∶3

三、實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果

收集的金屬離子焰色如下：

鋇Ba（Ba2+）：黃綠色 錫Sn（Sn2+）：藍(lán)紫色

鎘Cd（Cd2+）：淺黃色 鍶Cr（Cr3+）：洋紅色

鋁Al（Al3+）：無色 鈉Na（Na+）：黃色

……

四、實(shí)驗(yàn)研究的討論

1.改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)有哪些用途

2.關(guān)于無色火焰制取的討論

實(shí)驗(yàn)中采用氫氣作為火焰原料，避免了酒精中碳粒子激發(fā)所發(fā)出的黃光，保證了火焰成無色或極淺藍(lán)色，而且氫氣可燃燒范圍大。使用啟普發(fā)生器制取氫氣裝置簡單，操作簡便，可以隨時(shí)調(diào)整和終止反應(yīng)。為加快H2的制取速率，可加入三氯化鐵溶液。為保證火焰的穩(wěn)定性，可用濃硫酸除去H2中的水蒸氣。

參考文獻(xiàn)：

林綺玲.“焰色反應(yīng)”的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究[B].化學(xué)教學(xué)，2010（06）∶47.

（作者單位 四川省西昌市禮州中學(xué)）