专题3课题2亚硝酸钠和食盐的鉴别

亚硝酸钠俗称“工业盐”，外观与食盐相似，有咸味。在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件，轻者头晕、呕吐，重者腹泻、死亡。实验化学专题3物质的检验与鉴别课题2亚硝酸钠和食盐的鉴别物质的鉴别:利用几种物质的不同特性用一定的物理方法或化学方法把两种或两种以上的已知物质一一区别.注意:方法或试剂选择得越简单越好,条件越简单越好,实验现象越明显越好,越典型越好若无特定要求,一般首先考虑用物理方法,当物理方法无法鉴别时,再考虑用化学方法知识预备物质鉴别的实验方案设计的一般思路1.一般先对试样进行外观观察，确定其状态、颜色、气味等2.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，观察试样是否溶解，在溶解过程中有无气味产生等）3.再结合物质的性质进一步进行检验或鉴别。在检验鉴别时，每次均取少量溶液（1至2ml）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。一、亚硝酸钠的物理性质NaNO2:白色或浅黄色的晶体易溶于水熔点为271℃分解温度为320℃1、从物理性质鉴别亚硝酸钠和食盐外观：氯化钠是立方晶体或细小的结晶粉末,呈白色亚硝酸钠是则斜方晶体，略带有浅黄色熔点：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。对水的溶解度及溶解时的热现象：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。1、从物理性质鉴别亚硝酸钠和食盐2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐①亚硝酸的生成及其不稳定性NaNO2+H2SO4（稀）=NaHSO4+HNO22HNO2=NO↑+NO2↑（红棕色）+H2O食盐无类似反应和现象2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐②亚硝酸钠溶液的酸碱性NaNO2属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,而食盐属于强酸强碱盐，其水溶液呈中性.2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐③亚硝酸钠的氧化性亚硝酸钠可与具有还原性的I-、Fe2+等反应，分别生成I2（黄褐色溶液）、Fe3+（棕黄色溶液）。2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2OFe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O食盐也无类似反应和现象④亚硝酸钠的还原性亚硝酸钠与强氧化性物质反应时，表现出还原性。如与KMnO4（H+）（紫红色）溶液反应时，MnO4-分别被还原为Mn2+（无色）。离子方程式为：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐⑤与硝酸银溶液反应Ag++NO2-=AgNO2↓（白色）Ag++Cl-=AgCl↓（白色）稀硝酸沉淀消失沉淀不消失2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐因为亚硝酸钠其外观与食盐相似，在新闻报道中，常出现因误食“工业盐”而导致中毒的事件，轻者头晕、呕吐，重者腹泻、死亡。如何设计实验方案，来鉴别亚硝酸钠和食盐呢？物质的检验和鉴别的图表设计方案固体1固体2溶液1溶液2加入某种试剂现象1某物质1现象2某物质2根据该物质的特定现象进行推断根据该物质的特定现象进行推断实验准备仪器：试管、烧杯、玻璃棒、药匙、铁架台。试剂：建筑工业用盐（亚硝酸钠）、食盐（NaCl）、1%酚酞溶液、2mol·L-1H2SO4溶液、稀AgNO3溶液、稀硝酸、0.01mol·L-1KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、蒸馏水、广泛PH试纸、淀粉溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液。请根据上述现有的仪器和试剂设计几种不同的实验方案鉴别NaNO2和NaCl？并与同学交流.加入试剂主要化学原理溶液AgNO3和稀硝酸Ag++Cl-=AgCl↓Ag++NO-2=AgNO2↓AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO21%酚酞溶液NaNO2溶于水，呈碱性，NaCl溶液呈中性NO-2+H2O≒HNO3+OH-pH试纸酸性KMnO4溶液5NO-2+2MnO-4+6H+=5NO-3+2Mn2++3H2O(NH4)2Fe(SO4)2NO-2+Fe2++2H+=NO+Fe3++H2O0.1mol·L-1KI淀粉利用NO-2的氧化性2NO-2+2I-+4H=2NO+I2+2H2O2mol·L-1H2SO4溶液利用NO-2和H+反应生成HNO2不稳定会生成红棕色NO2气体。实验中涉及的反应方程式为：NaNO2+H2SO4冷NaHSO4+HNO22HNO2=NO↑+NO2↑+H2O方案1食盐固体1固体2溶液1溶液2用手摸试管外壁有冰凉感无冰凉感亚硝酸钠方案2食盐固体1固体2溶液1溶液2用PH试纸测溶液的PH值溶液呈碱性溶液呈中性亚硝酸钠方案3食盐固体1固体2溶液1溶液2往溶液中滴加几滴1%的酚酞溶液。溶液呈粉红色溶液仍无色亚硝酸钠方案4食盐固体1固体2溶液1溶液20.01mol·L-1KMnO4溶液溶液由紫色褪为无色溶液没有明显现象亚硝酸钠2mol·L-1H2SO4溶液方案5食盐固体1固体2溶液1溶液20.1mol·L-1KI溶液、淀粉溶液溶液变为蓝色溶液没有明显现象亚硝酸钠2mol·L-1H2SO4溶液方案6食盐固体1固体2溶液1溶液2（NH4）2Fe（SO4）2溶液溶液变为棕黄色溶液没有明显现象亚硝酸钠2mol·L-1H2SO4溶液方案7食盐固体1固体2溶液1溶液2稀AgNO3溶液产生白色沉淀产生白色沉淀亚硝酸钠加入稀硝酸白色沉淀消失白色沉淀不消失方案8食盐固体1固体2溶液1溶液2没有明显现象亚硝酸钠2mol·L-1H2SO4溶液试管内液面上方有红棕色气体产生，且能嗅到刺激性气味。实验操作要点及主要实验现象、实验注意事项加入试剂实验操作要点主要实验现象实验注意事项AgNO3溶液和稀硝酸在两支试管中分别加入0.1mol·L-1亚硝酸钠和氯化钠溶液，并向其中滴加几滴0.1mol·L-1硝酸银溶液两支试管中均产生白色沉淀；再向试管中滴加几滴2mol·L-1硝酸并振荡，一支试管中的沉淀溶解，此为亚硝酸钠的试管；另一支试管中沉淀不消失，为氯化钠的试管。此实验要求硝酸银浓度要稍大1%酚酞溶液分别往0.1mol·L-1未知（亚硝酸钠或氯化钠）溶液中加入几滴1%酚酞溶液。变浅红色为亚硝酸钠溶液需要微热续上页加入试剂实验操作要点主要实验现象实验注意事项2mol·L-1H2SO4溶液取1-2g亚硝酸钠晶体于小试管中，加1-2mL水溶解。趁此低温条件，沿试管壁逐滴滴加2mol·L-1硫酸试管内液面上方有红棕色气体产生，且能嗅到刺激性气味。若是氯化钠晶体则不会产生此现象。说明：生成的亚硝酸（HNO2）不稳定，会分解成三氧化二氮（N2O3），N2O3会分解生成红棕色气体NO2。反应需酒精灯微热，若冬天室内温故而知新度较低，可以用手捂一下小试管。其它各处介绍的几个实验中，有些溶液需要用酸酸化，若加入的酸量过多，溶液中会产生一些气泡，是因为生成不稳定的亚硝酸分解的缘故。续上页加入试剂实验操作要点主要实验现象实验注意事项0.01mol·L-1KMnO4溶液在两支试管中均加入0.01mol·L-1KMnO4溶液和2滴2mol·L-1的硫酸溶液，再在两支试管中分别滴加0.1mol·L-1亚硝酸钠和氯化钠溶液，摇均。加入亚硝酸钠溶液后，KMnO4溶液由紫色褪去，加入氯化钠的溶液，KMnO4溶液紫色不变色。续上页加入试剂实验操作要点主要实验现象实验注意事项0.1mol·L-1KI淀粉分别取1mL0.1mol·L-1亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液于两支试管中，向试管中加入0.5mL0.1mol·L-1碘化钾溶液，观察溶液颜色变化。再滴加2滴2mol·L-1硫酸和2滴2%淀粉溶液，溶液颜色变化加入0.5mL0.1mol·L-1碘化钾溶液，溶液由无色变成棕黄色或更深；再滴加2滴2mol·L-1硫酸和2滴2%淀粉溶液，溶液由棕黄色变为蓝黑色，此为亚硝酸钠溶液；氯化钠溶液没有明显现象。实验中不用淀粉溶液的话可以在试管中加入四氯化碳，振荡试管后，四氯化碳层呈紫色。这个实验以及其它几个实验，如亚硝酸钠与硫酸亚铁铵反应、与重铬酸钾反应等，作为学生实验可以考虑改为微型实验。将所使用的溶液装在10mL的眼药水滴瓶中，做实验时，将滴瓶中的试液滴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代替。这样可以在看到明显的反应现象同时，减少试剂用量，且亚硝酸钠及氮氧化物的排放也少，对环境也好。续上页加入试剂实验操作要点主要实验现象实验注意事项加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液在两支试管中均匀加入1mL0.1mol·L-1硫酸亚铁铵溶液，溶液呈淡绿色；再加入亚硝酸钠溶液若加入先后无明显现象，则加入的是氯化钠。溶液呈黄色则加入为亚硝酸钠溶液说明：由于蒸馏水中会溶有少量氧气，所以配制硫酸亚铁铵溶液应用煮沸的蒸馏水现配现用，防止Fe2+被氧化为Fe3+影响实现效果。pH试纸分别用pH试纸测定0.1mol·L-1未知（亚硝酸钠或氯化钠）溶液的pH值。一种溶液的pH值为5-6，为氯化钠溶液；另一种溶液的pH值为8-9，为亚硝酸钠。实验中氯化钠溶液的pH值并非恰好等于7，主要是因为溶液中溶入了空气中的二氧化碳，导致溶液呈弱酸性，而并非氯化钠本身显酸性。要避免这一问题的产生，可以使用新煮沸的蒸馏水及时配制氯化钠溶液，且不宜久置。视野拓展阅读下列材料：1、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）视野拓展阅读下列材料：2、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1-2gNaNO2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。待试管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（熔融）+3C=2Na2O+3CO2↑+2N2↑3、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0.1mol·L-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。4、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=N2↑+NaCl+2H2O氯化钠不与饱和氯化铵溶液发生反应。5、亚硝酸钠能与溴水反应，使其褪色。反应方各式为：NaNO2+Br2+H2O=NaNO3+2HBr而氯化钠不与溴水反应。6、低浓度的亚硝酸钠在酸性条件下能与对-氨基苯磺酸和α-萘胺发生重氮化反应，呈粉红色；氯化钠不发生此反应。在极稀的亚硝酸钠溶液中滴加1滴6mol·L-1的醋酸酸化，再加1滴对-氨基苯磺酸和1滴α-萘胺，溶液呈粉红色。2、如果需要鉴别下列两组物质，你将考虑使用哪种实验方案？并列出主要实验步骤和需要的仪器、试剂。（1）Na2CO3、NaCl、Na2SO4、NaNO2固体（2）NaNO2、NaCl、NaNO3溶液。交流讨论1、根据上述材料，请设计出更多的鉴别亚硝酸钠和食盐的实验方案。酸性KMnO4溶液利用NO-2的还原性5NO-2+2MnO-4+6H+=5NO-3+2Mn2++3H2O(NH4)2Fe(SO4)2溶液利用NaNO2的氧化性NO-2+Fe2++2H+=NO+Fe3++H2O0.1mol·L-1KI淀粉利用NO-2的氧化性2NO-2+2I-+4H=2NO+I2+2H2O2mol·L-1H2SO4溶液利用NO-2和H+反应生成HNO2不稳定会生成红棕色NO2气体。实验中涉及的反应