實驗三氮族硅硼

1、實驗三 P區(qū)金屬元素(二) (氮族 硅 硼)實驗摘要:本實摘通過對氯化銨、硫酸銨和重鉻酸銨三種銨鹽的分解總結(jié)銨鹽熱分解產(chǎn)物與陰離子的關(guān)系，可知銨鹽熱穩(wěn)定性差，受熱易分解為氨和相應(yīng)的酸。讓亞硝酸鈉和稀硫酸反應(yīng)可知亞硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸，與酸化的碘化鉀溶液和高錳酸鉀溶液反應(yīng)會分別生成碘單質(zhì)和+2價錳離子，可知亞硝酸鹽既有氧化性又有還原性。觀察濃稀硝酸分別和鋅粒反應(yīng)的現(xiàn)象和程度分析硝酸氧化性和濃度的關(guān)系，同時，硫粉和濃硝酸反應(yīng)同樣可知濃硝酸有強氧化性；通過加熱分解硝酸鈉和硝酸銅可知硝酸鹽也可分解，且產(chǎn)物為亞硝酸鹽。測定磷酸鈉、磷酸一氫鈉和磷酸二氫鈉的PH值，并且三種溶液都和硝酸銀溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)

2、，觀察現(xiàn)象和PH的變化；向硫酸銅溶液中逐滴加入焦磷酸鈉溶液直至過量，觀察現(xiàn)象，探究磷酸鹽的酸堿性和溶解性。通過硅酸水凝膠的生成實驗掌握硅酸的性質(zhì)。飽和硼酸加入甘油后PH值減?。稽c燃硼酸晶體、乙醇濃硫酸的混合物，觀察火焰為綠色。進行硼砂珠的制備反應(yīng)，并分別粘上硝酸鈷和三氯化鉻，觀察顏色變化，以此練習(xí)硼砂珠的有關(guān)操作。關(guān)鍵詞:銨鹽分解 亞硝酸及其鹽 硝酸及其鹽 磷酸鹽 硅酸及其鹽 硼酸 硼砂珠實驗用品:試管 燒杯 酒精燈 蒸發(fā)皿 PH試紙 鎳絲實驗內(nèi)容:結(jié)果及討論:一銨鹽的熱分解分別對氯化銨、硫酸銨和重鉻酸銨加熱，并將濕潤的pH試紙放在試管口，觀察試紙顏色變化和試管壁上的現(xiàn)象。裝有氯化銨的試管上試

3、紙先變藍后變紅；試管上有白霜，因為氨氣和氯化氫反應(yīng)極快。NH4Cl=NH3+HCl，NH3+HCl= NH4Cl(s) 裝硫酸銨試管上的試紙變藍，試管壁上無現(xiàn)象(NH4)2SO4=2 NH3+H2SO4。裝有重鉻酸鉀的試管上試紙變藍，有綠色固體噴出，(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 +4H2O二亞硝酸和亞硝酸鹽1.亞硝酸的生成和分解將1ml稀硫酸注入冷的飽和NaNO2溶液中，觀察反應(yīng)情況和產(chǎn)物的顏色。將試管放入熱水中，觀察現(xiàn)象。溶液變?yōu)榈G色，2NaNO2 + H2SO4 = 2HNO3+Na2SO4。溶液變?yōu)闊o色，并有試管中紅棕色氣體產(chǎn)生，3HNO2=HNO3+2NO+H2O

4、。2.亞硝酸的氧化性和還原性在試管中加入12滴KI溶液，用硫酸酸化，然后滴加NaNO2溶液，觀察現(xiàn)象。用KMnO4溶液代替KI溶液重復(fù)上述實驗，觀察現(xiàn)象溶液變成紅褐色，2HNO2+2I-+2H+=I2+2NO+2H2O溶液由紫紅色變?yōu)闊o色，5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+3H2O三硝酸和硝酸鹽1.硝酸的氧化性分別往兩只裝有少量鋅粒的試管中加入1ml濃硝酸和稀硝酸，觀察兩者的反應(yīng)速率和反應(yīng)產(chǎn)物有何不同。將兩滴鋅與稀硝酸反應(yīng)的溶液滴到一只表面皿上，再將濕潤的紅色石蕊試紙貼于另一表面皿，向前一個表面皿中加入一滴濃堿，迅速將后一個表面皿倒扣其上并水浴加熱，觀察石蕊試紙變化。向少許硫粉中加

5、入1ml濃硝酸，水浴加熱，觀察有何氣體產(chǎn)生，冷卻，檢查反應(yīng)產(chǎn)物。前者試管中有紅棕色氣體產(chǎn)生，Zn4HNO3(濃)Zn(NO3)22NO22H2O后者無明顯現(xiàn)象，2Zn10HNO3 (極稀)2Zn(NO3)2NH4 NO33H2O石蕊試紙變藍，NH4 NO3NaOH=NaNO3+ NH3H2O產(chǎn)生紅棕色氣體，S + 6HNO3 = H2SO4 + 6 NO22H2O。向溶液中加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀沉淀，說明產(chǎn)物中有硫酸2.硝酸鹽的熱分解將硝酸鈉、硝酸銅固體加熱分解，觀察反應(yīng)情況和產(chǎn)物顏色，檢驗生成的氣體。硝酸鈉的反應(yīng)不是很劇烈，固體變白，生成的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃。2NaNO32Na

6、NO2O2硝酸銅的反應(yīng)非常劇烈，生成黑色固體和紅棕色氣體，2Cu(NO3)2=2CuO+4 NO2+ O2四磷酸鹽的性質(zhì)1.酸堿性用pH試紙測定0.1M的Na3PO4、Na2HPO4，NaH2PO4溶液的pH。分別往三只試管中注入0.5ml上述三種溶液，再各加入適量硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象，檢驗溶液pH變化。分別為12,8,6.都有黃色沉淀產(chǎn)生，3Ag+PO43-=Ag3PO4。pH分別變?yōu)?1,7,2。因為Na2HPO4、NaH2PO4無法與銀產(chǎn)生沉淀，根據(jù)電離平衡產(chǎn)生的磷酸根與銀作用生成沉淀不斷反應(yīng)促進平衡的移動。2.溶解性分別取0.1M的Na3PO4、Na2HPO4，NaH2PO4溶液0.5

7、ml，加入等量的CaCl2溶液,觀察現(xiàn)象，測定他們的PH。滴加氨水，有何變化?再加鹽酸，有何變化?前兩支試管產(chǎn)生白色沉淀，第三支試管無現(xiàn)象；2Na3PO4+3CaCl2=Ca3(PO4)2+6NaCl ,Na2HPO4+CaCl2=CaHPO4+3NaCl, 第三支試管無現(xiàn)象；pH分別變?yōu)?,6,4；加入氨水后第一支試管無變化，第二支試管看外觀無變化，但沉淀由CaHPO4轉(zhuǎn)化為Ca3(PO4)2，第三支試管出現(xiàn)Ca3(PO4)2沉淀 。加入鹽酸后沉淀全部溶解。3配位性向硫酸銅溶液中逐滴加入焦磷酸鈉溶液，直至過量，觀察現(xiàn)象。溶液開始生成灰藍色的沉淀，2CuSO4 + Na4P2O7 =Cu2P2

8、O7+2 Na2SO4，隨著焦磷酸鈉的加入，沉淀又逐漸溶解，Cu2P2O7+Na4P2O7=2 Na2CuP2O7 五硅酸水凝膠的生成往2ml20%的硅酸鈉溶液中滴入6M的鹽酸，觀察產(chǎn)物的顏色和狀態(tài)。生成半透明狀膠體沉淀，Na2Si03+2HCl=H2SiO3+2NaCl六硼酸及硼酸的焰色鑒定反應(yīng)1.硼酸的性質(zhì)測定飽和硼酸的pH，再在硼酸中滴入34滴甘油，再測pH。測得pH為4 測得pH為32.硼酸的鑒定反應(yīng)在蒸發(fā)皿中放入少量硼酸晶體，1ml乙醇和幾滴濃硫酸，混合后點燃，觀察火焰顏色?；鹧娉示G色，H3B03+3C2H5OH=B（OC3H5）3+H2O七硼砂珠實驗1.硼砂珠的制備將處理過的鎳絲蘸

9、上一些硼砂固體，灼燒并熔成圓珠，觀察硼砂珠的顏色和狀態(tài)。硼砂珠為亮白色球體。2.用硼砂珠鑒定鈷鹽和鉻鹽用灼燒的硼砂珠分別沾上少量硝酸鈷和三氯化鉻固體，熔融之，冷卻后觀察硼砂珠的顏色。前者硼砂珠成藍色，2Na2B4O7 + 2Co(NO3)2 = 22NaBO2·Co(BO2)2+4NO2+O2后者硼砂珠呈藍綠色，3Na2B4O7+2CrCl3=Cr2(B4O7)3+6NaCl結(jié)論:固體銨鹽受熱易分解，分解情況因組成銨鹽對應(yīng)的酸的性質(zhì)不同而異，若酸是揮發(fā)性的且無氧化性，則酸和氨一起揮發(fā)出來；若酸是不揮發(fā)的且無氧化性，則只有氨揮發(fā)，酸或酸式鹽留在試管；若是氧化性的酸，則分解出的的氨被酸氧

10、化生成N2或N2O。亞硝酸很不穩(wěn)定，僅能存在于冰的稀溶液中，遇熱易分解為NO、N2O、H2O，試管口有紅棕色氣體。HNO2中N為+3價中間價態(tài)，因此HNO2既可作氧化劑，又可作還原劑。固體硝酸鹽受熱分解產(chǎn)物因金屬離子性質(zhì)不同而不同。比鎂活潑的金屬分解為亞硝酸鹽和氧；活潑性位于鎂和銅之間的金屬分解為氧、二氧化氮和金屬氧化物；活潑性比銅差的金屬分解為氧氣、二氧化氮和金屬單質(zhì)。由于PO43的水解作用而使Na3PO4溶液呈堿性；HPO42-的解離程度比其水解程度大，故Na2HPO4也呈堿性；而H2PO4-的水解程度不及其解離程度大，故NaH2PO4溶液呈弱酸性。大多磷酸二氫鹽易溶于水，而磷酸一氫鹽和正鹽(除鈉、鉀少數(shù)鹽外)都難溶于水。P2O72-具有配位性。硅酸是一種幾乎不溶于水的二元弱酸，已發(fā)生縮合反應(yīng)，所以硅酸從水中析出一般呈凝膠狀，烘干脫水后得到硅膠。硼酸是典型的路易斯酸，為一元弱酸，其呈酸性是因為硼原子為缺電子原子，加合來自水分子的氫氧根而釋放出氫離子，加入多羥基化合物可使硼酸的酸性大為增強。硼酸在醇與濃硫酸的作用下生成硼酸酯，濃硫酸為脫水劑，燃燒呈現(xiàn)特殊綠色火焰，該焰色用于硼酸或硼酸根的鑒別。參考文獻:1 北京師范大學(xué)等校編.<<