焰色反应与放电管光谱：读出元素的指纹
把金属盐送进火焰，用分光镜把焰色拆成谱线；再看氢、氦、氖、汞放电管的线状光谱，最后凭谱线认出一个未知样品。
实验目的 比较原子线与分子谱带，学会用谱线位置而不是单凭颜色来鉴定元素，并看清钠的黄光怎样干扰钾的检验。
操作步骤
- 先看空白火焰：本生灯内焰的蓝色来自 CH 和 C₂ 自由基的分子谱带，记下它们的位置，以免后面误认。
- 依次换成 LiCl、NaCl、KCl、CaCl₂、SrCl₂、BaCl₂ 和 CuCl₂。先描述焰色，再在分光镜上逐条选中最强的谱线或谱带，记录波长和发光的粒子。
- 回到钾，勾选“样品混有微量钠”：火焰变成了什么颜色？再勾选“透过钴蓝玻璃观察”，看钾的浅紫色怎样重新出现。
- 切换到氢、氦、氖和汞放电管。对氢，把每条巴耳末线的光子能量与能级图中的能级差对照。
- 最后处理未知样品：选一种参考光源，把它的谱线与未知样品逐条对齐；全部吻合时按“参考光谱与未知样品吻合”确认。再按“换一个样品”多试几次。
注意观察
- 锂只有一条深红色的线（670.8 nm，双线靠得太近，分光镜分不开）；钠是 589.0/589.6 nm 的黄色双线，哪怕一点点钠也能主导整个火焰的颜色。
- 钾的红色双线 766.5/769.9 nm 在可见光边缘，眼睛几乎看不见；你看到的浅紫色主要来自 404.4 nm 附近很弱的紫色双线。
- 钙、锶、钡、铜的光谱是一团团较宽的谱带，而不是细线：它们的颜色主要来自火焰中生成的分子（CaOH、SrOH 和 SrCl、BaCl 和 BaOH、CuCl 和 CuOH），原子线只是很小的一部分。
- 颜色相近不等于元素相同：锂和锶的火焰都是红色，但谱线位置完全不同。
真实实验室
- 戴护目镜。本生灯是明火，远离易燃物；可溶性钡盐有毒，铜盐和锶盐也不可入口，实验后洗手。
- 每换一种样品，都要把铂丝或镍铬丝在浓盐酸中蘸洗，再在火焰中灼烧到不再显色，避免交叉污染；盐酸把样品变成易挥发的氯化物，焰色更明显。
- 钠几乎无处不在（手汗、玻璃器皿、试剂杂质），所以一点黄色并不能证明样品含钠；检验钾一定要透过钴玻璃观察。
- 放电管用数千伏的高压电源，不要触碰电极；汞灯发出强烈的 254 nm 紫外线，不要直视裸灯管。
- 模拟中的原子谱线取自 NIST 数据库；分子谱带画成了平滑的“教学谱带”，真实谱带还有细密的振动–转动结构，而且谱线强度随火焰温度和样品浓度变化。