发布时间 : 星期二 文章无机化学实验第四版实验十八:p区非金属元素(二)(卤素,氧,硫)更新完毕开始阅读05cc1322fbb069dc5022aaea998fcc22bdd1432b
实验名称:P区非金属元素(一)(卤素,氧,硫)
实验目的: 温度: 气压:
一、实验目的
1. 试验并掌握bu用氧化态氮的化合物的主要性质; 2. 试验磷酸盐的酸碱性和溶解性; 3. 掌握硅酸盐,硼酸及硼砂的主要性质; 4. 练习硼砂珠的有关实验操作。
二、基本操作
1. 试管操作
1) 普通试管可以直接加热
装溶液时不超过试管容量的1/2,加热时不超过试管的1/3,加热时必须用试管夹夹,夹在接近试管口部位。加热时先使试管均匀受热,然后在试管底部加热,并不断移动试管。这时应将试管倾斜约45度,管口不要对着有人的方向。 2) 主要用途 ① 盛取液体或固体 ② 加热少量液体或固体 ③ 制取少量气体反应器 ④ 收集少量气体用
⑤ 溶解少量气体,液体或固体等溶质 3) 使用注意事项
① 盛取液体时容积不超过其容积的1/3
② 加热使用试管夹,试管口不能对着人,加热盛有固体的试管时,试管口稍
向下倾斜45度
③ 受热要均匀,以免暴沸或试管炸裂 ④ 加热后不能骤冷,防止破裂 ⑤ 加热时要预热,防止试管骤热而爆裂
⑥ 加热时要保持试管外壁没有水珠,防止受热不均匀而爆裂 ⑦ 加热后不能在试管未冷却至室温时就洗涤试管 2. 硼砂珠实验(详见实验内容)
三、实验内容
1. 铵盐的热分解(思考:为何试管可以垂直固定加热呢)
操作 硬质试管中加+氯化铵 入物质,将其垂直固定加+硫酸铵 热,用湿润的pH试纸横放+重铬酸氨 试管口,观察 现象 反应式 pH试纸先变蓝再变红,试NH4Cl==NH3+HCl 管壁有白色附着物生成 (NH4)2SO4==NH3+NH4HSO4 pH试纸变蓝 pH试纸变蓝,有绿色固体(NH4)2Cr7O4==Cr2O3+N2+4H2O 生成 总结:固态的铵盐加热极易分解,一般分解为NH3和相应的酸,如果酸是不挥发的,生成NH3和酸残留在容器内;如果生成的酸具有氧化性,则NH3被氧化为N2O,N2O不稳定分解为N2和O2。 2. 硝酸盐和亚硝酸盐 1) 亚硝酸的生成和分解
操作 将都经冰水冷却过的H2SO4+饱和NaNO2,观察 从冰水取出,放置片刻,观察 现象 试管中的溶液由无色变为蓝色 试管口有红棕色气体产生,溶液颜色褪去 反应式 NaNO2+H2SO4==HNO2+NaHSO4 4HNO2==4NO+4H2O+O2 2NO+O2==2NO2 4HNO2==N2O3+4H2O==NO+NO2+H2O 2) 亚硝酸的氧化性和还原性
现象 有大量气体产生,溶液颜色变为紫色 KMnO4+H2SO4+NaNO2,观察颜溶液迅速褪色变为无色 色 操作 KI+H2SO4+NaNO2,观察现象 反应式 2NO2-+2I-+4H+==I2+2NO+2H2O 2MnO4-+5NO2-+6H+==2Mn2++5NO3-+3H2O 总结:HNO2中的N为+3价中间价,因此HNO2既可作氧化剂又可作还原剂,作氧化剂会因还原剂的不同,从而其产物也不同。 3. 硝酸和硝酸盐
1) 硝酸的氧化性(这个方法是检验NH4+离子的一个重要方法,后面还会介绍到
一种试剂:乃斯勒试剂----[HgI4]2-和OH-,若有NH4+离子,会出现红棕色沉淀) 气室法检验NH4+:向装有溶液的表面皿中加入一滴40%浓碱,迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上,并且放在热水浴上加热。观察红色石蕊试纸是否变为蓝色。
操作 A Zn+HNO3(浓) B Zn+HNO3(稀)L 气室法检验NH4+实验B 现象 解释或反应式 反应迅速,有红棕色气体 Zn+HNO3(浓)==Zn(NO3)2+2NO2+2H2O 生成 反应较为缓慢,现象不明Zn+HNO3(稀)==Zn(NO3)2+2NO2+2H2O 显 红色石蕊试纸变蓝 有NH4+产生 硫粉+浓,水浴加热,观试管上部出现红棕色物S+HNO3(浓)==H2SO3+2NO 2NO+O2==2NO2 察是否有气体产生,冷质,有气体产生 却,检查反应产物 2) 硝酸盐的热分解
操作 现象 解释后反应式 Na2NO3==NaNO2+O2 对固体物质进Na2NO3 有无色气体产生 行热分解,观Cu(NO3)2 蓝色固体变为黑色,并有红棕2Cu(NO3)2==2CuO+4NO2+O2 察反应情况和色气体放出 产物的颜色,AgNO3 白色固态变为银白色,并有红2AgNO2==2Ag+2NO2+O2 并检验 棕色气体放出 总结:硝酸盐易受热分解,其产物取决于盐中的阴离子。碱金属,碱土金属的硝酸盐分解放出O2,生成亚硝酸盐;镁至铜硝酸盐分解,生成金属氧化物放出O2,NO2,;铜以后的金属硝酸盐分解生成金属单质和O2,NO2。 4. 磷酸盐的性质 1) 酸碱性
操作 现象 解释或反应式 pH=9 用pH试纸测定溶Na3PO4 水解为主 液的pH Na2HPO4 pH=8 水解>电离 NaH2PO4 pH=4 水解<电离 各自滴加适量Na3PO4 有黄色沉淀生成,pH值减小 3Ag++PO43-==Ag3PO4 AgNO3,观察是否有Na2HPO4 有黄色沉淀生成,pH值减小 3Ag++HPO42-==Ag3PO4+H- 沉淀,pH的变化 NaH2PO4 有黄色沉淀生成,pH值减小 3Ag++H2PO4-==Ag3PO4+2H- 总结:三种盐均可溶于水,前三者水解呈碱性,后者由于电离大于水解,因此呈弱酸性。 2) 溶解性
操作 现象 解释或反应式 Na3PO4 加入CaCl2,测定pH 有白色沉淀生成 Ca2++PO43-==Ca(PO4)2 pH>7 滴加氨水 沉淀接着生成 加氨水,促进HPO42-和H2PO4-电离 滴加盐酸 沉淀溶解 加盐酸,促进水解 Na2HPO4 加入CaCl2,测定pH 有白色沉淀生成 Ca2++HPO42-==CaHPO4 pH>7 滴加氨水 沉淀接着生成 加氨水,促进HPO42-和H2PO4-电离 滴加盐酸 沉淀溶解 加盐酸,促进水解 NaH2PO4 加入CaCl2,测定pH 无明显现象 不反应 pH<7 滴加氨水 有白色沉淀生成 加氨水,促进HPO42-和H2PO4-电离 滴加盐酸 沉淀溶解 加盐酸,促进水解 总结:磷酸盐中,磷酸二氢盐均溶于水,正盐和一氢盐中除了钾盐,钠盐及铵盐外,均不溶于水。
3) 配位性
操作 硫酸铜+焦磷酸钠,观察 继续滴加焦磷酸钠,观察 现象 解释或反应式 Cu2++P2O74-==Cu2P2O7 生成白色沉淀 沉淀溶解,溶液变为蓝色 Cu2P2O7+P2O74-==[Cu(P2O7)]2-
5. 硅酸和硅酸盐 1) 硅酸水凝胶的生成
操作 现象 硅酸钠+盐酸,观察产物的有白色凝胶生成 颜色及状态 解释或反应式 Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 2) 微溶性硅酸盐的生成(通过这个实验原理可让我们看到“水中花园”的现象)
操作 现象 解释或反应式 Mn++Na2SiO3==M2(SiO3)n+2Na+ 在烧杯中加入氧化钙 出现白色微溶物 硅酸钠溶液,硝酸钴 出现紫色微溶物 把固体物质投硫酸铜 出现蓝色微溶物 入杯中,放置硫酸镍 出现翠绿色微溶物 一段时间,观硫酸锌 出现白色微溶物 察有何现象发硫酸锰 出现肉红色微溶物 生 硫酸亚铁 出现浅绿色微溶物 三氯化铁 出现棕褐色微溶物 总结:硅酸盐除碱金属以外,其他金属的硅酸盐都不溶于水,并且具有半透性。