实验十八p区非金属元素(二)(硅,硼)
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氮磷硅硼实验报告氮磷硅硼实验报告引言:氮磷硅硼是一组重要的元素,它们在化学和材料科学中具有广泛的应用。
本实验旨在研究氮磷硅硼的性质和反应特点,以及它们在材料制备中的潜在应用。
实验一:氮的性质和反应特点氮是一种常见的元素,它在自然界中以氮气(N2)的形式存在。
在实验中,我们通过电解法制备了氮气,并观察了其性质和反应特点。
首先,我们将氨水(NH3)溶液加入到电解槽中,并通入直流电流。
在电解过程中,氨水分解成氢气和氮气。
通过收集气体并进行气体测试,我们确定了产生的气体是氮气。
接下来,我们进行了一系列的实验,以研究氮气的性质和反应特点。
我们发现氮气具有惰性,不易与其他元素反应。
然而,在高温和高压条件下,氮气可以与氢气反应生成氨气(NH3)。
这是一种重要的反应,用于合成氨气以供农业和化学工业使用。
实验二:磷的性质和反应特点磷是一种多样化的元素,它有多个同素异形体,如白磷(P4)、红磷(P),以及黑磷等。
在实验中,我们主要研究了白磷和红磷的性质和反应特点。
首先,我们制备了白磷。
通过将磷矿石与石灰石进行高温还原反应,我们得到了白磷。
白磷是一种有毒且易燃的物质,因此在实验中我们采取了严格的安全措施。
我们进一步研究了白磷的性质和反应特点。
我们发现白磷在空气中会自燃,因此需要存放在水中或者密封容器中。
此外,白磷可以与氧气反应生成五氧化二磷(P4O10),这是一种重要的化学反应,用于制备磷酸等化学品。
另外,我们也研究了红磷的性质和反应特点。
与白磷相比,红磷是一种稳定的物质,不易燃。
我们发现红磷可以与氧气反应生成三氧化二磷(P4O6),这也是一种重要的化学反应。
实验三:硅的性质和反应特点硅是一种重要的半导体材料,它在电子工业中具有广泛的应用。
在实验中,我们研究了硅的性质和反应特点,以及它的制备方法。
首先,我们通过还原二氧化硅(SiO2)的方法制备了硅。
将二氧化硅与纯碳进行高温反应,可以得到纯度较高的硅。
这是一种重要的制备方法,用于生产电子器件和太阳能电池等。
p区非金属元素实验报告一、实验目的和背景本实验旨在通过实验方法研究P区非金属元素的性质和特点,为进一步了解元素周期表的结构和特性提供实验数据。
二、实验材料和仪器1. 实验材料:磷、硫、氮、碳、氧等非金属元素及其化合物。
2. 实验仪器:试管、玻璃量筒、显微镜、加热器等。
三、实验过程1. 实验一:磷的性质研究a. 取一小块红磷,放入试管中,并加热。
b. 观察实验现象,记录颜色变化、气体产生等情况。
c. 使用显微镜观察红磷的显微结构并拍照记录。
d. 总结实验结果,分析磷的性质和特点。
2. 实验二:硫的实验性质观察a. 取一小份硫粉,放入试管中,并加热。
b. 观察实验现象,记录颜色变化、气体产生等情况。
c. 使用显微镜观察硫的晶体结构并拍照记录。
d. 总结实验结果,分析硫的性质和特点。
3. 实验三:氮的实验性质观察a. 取一小份氮气气体,将其通过管道通入水中。
b. 观察实验现象,记录水的变化情况。
c. 使用显微镜观察氮气的分子结构并拍照记录。
d. 总结实验结果,分析氮的性质和特点。
4. 实验四:碳的实验性质观察a. 取一小块木炭,放入试管中,用火烧燃至灭火点。
b. 观察实验现象,记录燃烧过程中产生的气味、火焰颜色等情况。
c. 使用显微镜观察木炭的微观结构并拍照记录。
d. 总结实验结果,分析碳的性质和特点。
5. 实验五:氧的实验性质观察a. 取一小块气氛中的氧气,通入一小瓶溶液中。
b. 观察实验现象,记录溶液颜色变化、气味等情况。
c. 使用显微镜观察氧气的分子结构并拍照记录。
d. 总结实验结果,分析氧的性质和特点。
四、实验结果及分析1. 实验一:磷的性质研究实验现象:磷在加热过程中发生剧烈燃烧,并放出白烟,形成白色固体产物。
结果分析:磷是一种易燃物质,在空气中加热会燃烧。
磷的结构是由独立的P4四原子环构成,具有高度的稳定性。
2. 实验二:硫的实验性质观察实验现象:硫在加热过程中融化,形成橙黄色液体,散发出刺激性气味。
实验十二 p 区重要非金属元素及化合物的性质与应用(二)一、 实验目的1、 掌握H 2O 2,H 2S 及硫化物的主要性质及其应用。
2、 掌握S ,N ,P 主要含氧酸和盐的性质及其应用。
3、 掌握2S -,23SO -,223S O -,2NO -,3NO -,34PO -离子的鉴定。
] 4、 巩固元素性质试验及定性分析的基本操作。
二、二、 实验原理氧和硫,氮和磷分别是周期系ⅥA ,ⅤA 族元素,为电负性比较大的元素。
氧的常见氧化值是-2。
H 2O 2分子中O 的氧化值为-1,介于2与-2之间,因此既有氧化性又有还原性。
在酸性介质中:H 2O 2+2H ++2e===2H 2O E=1.77VO 2+2H ++2e=== H 2O 2 E=0.68V碱性介质中: HO 2-+ H 2O +2e===3OH - E=0.88VO 2+ H 2O +2e=== HO 2-+ OH - E=-0.076V可见,H 2O 2在酸性介质中是一种强氧化剂,它可以与2S-,I -,2Fe +等多种还原剂反应: PbS+4 H 2O 2===PbSO 4+4 H 2OH 2O 2+2I -+2H +===I 2+2 H 2OH 2O 2+22Fe ++2H +===23Fe ++2 H 2O只有遇KMnO 4等强氧化剂时,H 2O 2才被氧化释放O 2:5H 2O 2+2MnO 4-+6H +===22+Mn +5 O 2↑+8 H 2O在碱性介质中,H 2O 2可以使2+Mn 转化为MnO 2,2CrO -转化为24CrO -。
H 2O 2不稳定,见光受热易分解,尤其当I 2,Mn O 2以及重金属离子2Fe +,2+Mn ,2Cu +和3Cr +等杂质存在时都会加快H 2O 2的分解。
在酸性介质中H 2O 2与224K Cr O 反应生成5CrO ,5CrO 溶于乙醚呈现特征蓝色。
Cr 2O 72-+4H 2O 2+2H +===2CrO 5+5 H 2O 5CrO 不稳定易分解放出O 2,据此可鉴定Cr (Ⅵ)离子。
7.3 P区非金属元素:卤素 氧 硫 氮 磷 硅 硼一、实验目的1.掌握卤素离子及S2-的还原性;2.掌握氯和氮的含氧酸、含氧酸盐的氧化性、热稳定性;3.掌握H2O2的氧化还原性和不同价态硫的化合物的性质;4.掌握磷酸盐的重要性质;5.掌握硅酸、硼酸的重要性质。
二、实验原理卤素(氟、氯、溴、碘)、氧、硫、氮、磷、硅、硼均为P区非金属元素。
卤素单质都是强氧化剂,其氧化性顺序为F2 > Cl2 > Br2 > I2;而卤素离子的还原性顺序恰好相反,为F-< Cl-< Br-< I-。
相关标准电极电位如下: 电对F2/F-Cl2/Cl-Br2/Br-I2/I-E°/V 2.87 1.36 1.065 0.535卤素单质的氧化性和X-1的还原性请同时参考“氧化还原反应和电化学”实验。
氧的性质活波,形成为数众多的化合物,它们是元素化学的重点。
过氧化氢是经常使用的氧化剂,其水溶液比较稳定,但光、热、金属离子的存在或者增加溶液的碱性都可以加速其分解。
除具有氧化性外,过氧化氢又有还原性。
把过氧化氢加入重铬酸钾的酸性溶液中得到一种美丽的蓝色化合物。
该化合物可以被乙醚萃取而得到稳定。
蓝色化合物为过氧化铬Cr(O2)2O,可以与溶液中的过量的过氧化氢反应而被分解。
2Cr(η2-O2)2O + 7H2O2+ 6H+= 2Cr3+ + 7O2 + 10H2O硫单质表现为既有氧化性又有还原性、磷单质则基本表现为还原性。
由于S2-具有较大的变形性,所以和多种金属离子生成颜色不同,溶解度不同的金属硫化物。
例如,Na2S可溶于水;ZnS(白色)难溶于水,易溶于稀盐酸;CdS(黄色)不溶于稀盐酸,易溶于较浓盐酸;CuS(黑色)不溶于盐酸,可溶于硝酸;HgS (黑色)不溶于硝酸,可溶于王水。
依据金属硫化物溶解度和颜色的不同,可分离和鉴定金属离子.在含氧酸和含氧酸盐中,卤素(氟除外)和氮的含氧酸及其盐都具有相当强的氧化性和热不稳定性,因而许多氯酸盐、次氯酸盐、亚硝酸盐都是常用的氧化剂.卤素单质的歧化反应较硫、氮、磷更易于进行,这是卤素的一个重要性质。
实验名称:氮、硅、硼实验实验日期:2021年X月X日实验地点:实验室一、实验目的1. 研究氮、硅、硼的性质及它们之间的相互作用。
2. 掌握氮、硅、硼的化学实验操作方法。
3. 培养实验者的观察能力、动手能力和科学素养。
二、实验原理氮、硅、硼是周期表中重要的元素,它们在自然界中广泛存在,具有丰富的化学性质。
本实验主要研究氮、硅、硼的化学性质,包括它们与酸、碱、氧化剂、还原剂等物质的反应。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:氮气、硅粉、硼粉、稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钠、硫酸铜等。
2. 仪器:试管、烧杯、酒精灯、玻璃棒、滴管、试管夹、石棉网、镊子等。
四、实验步骤1. 氮气与氢氧化钠反应(1)取一定量的氮气,通入装有氢氧化钠溶液的试管中;(2)观察试管内溶液的变化,记录实验现象。
2. 硅粉与稀盐酸反应(1)取一定量的硅粉,加入稀盐酸中;(2)观察溶液的变化,记录实验现象。
3. 硼粉与氢氧化钠反应(1)取一定量的硼粉,加入氢氧化钠溶液中;(2)观察溶液的变化,记录实验现象。
4. 氮气与氧化剂反应(1)取一定量的氮气,通入装有氧化剂的试管中;(2)观察试管内溶液的变化,记录实验现象。
5. 硅与硫酸铜反应(1)取一定量的硅粉,加入硫酸铜溶液中;(2)观察溶液的变化,记录实验现象。
五、实验结果与分析1. 氮气与氢氧化钠反应:无明显现象。
2. 硅粉与稀盐酸反应:产生气泡,溶液逐渐变为无色。
3. 硼粉与氢氧化钠反应:产生气泡,溶液逐渐变为无色。
4. 氮气与氧化剂反应:产生气泡,溶液逐渐变为无色。
5. 硅与硫酸铜反应:产生蓝色沉淀,溶液逐渐变为无色。
六、实验结论1. 氮、硅、硼具有一定的化学活性,可以与酸、碱、氧化剂、还原剂等物质发生反应。
2. 本实验中,氮、硅、硼与不同物质的反应现象明显,说明它们具有丰富的化学性质。
3. 通过本实验,掌握了氮、硅、硼的化学实验操作方法,提高了实验者的观察能力、动手能力和科学素养。
实验3 p区非金属元素(II)(氮族、硅、硼)
何艳(仅修改版面格式,未修改内容)
(学号:012301314211实验日期:2013年3月19日实验指导教师:周环波)
摘要(Abstracts):为了试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质,试验磷酸盐的酸碱性和溶解性,了解硅酸盐的主要性质。
本实验通过一些简单可行的方法,完成了铵盐及硝酸盐的热分解的实验,磷酸盐的酸碱性和溶解性的测定与比较,以及硅酸水凝胶的制备。
结果表明:铵盐加热易分解;亚硝酸易分解,不稳定,既具有氧化性又具有还原性;硝酸受热易分解,其产物取决于盐中的阳离子,且具有氧化性;磷酸盐都能水解;焦磷酸根离子具有配位性。
关键词(Key Words):氮;硅;硼;化合物;化学性质
3、结论
1)固态铵盐加热易分解,一般分解为氨气和相应的酸,如果酸不挥发,则生成氨气,如果生成的酸具有氧化性,则氨气被氧化为N2O,继而因不稳定分解为N2和O2;
2)硝酸盐受热易分解,其产物取决于盐中的阳离子;亚硝酸易分解,不稳定,具有弱酸性,同时既具有氧化性又具有还原性;
3)硝酸由于浓度不同具有不同程度的氧化性,与金属反应的产物也不相同;
4. 磷酸盐中,磷酸二氢盐均溶于水,正盐和一氢盐中除钾盐,钠盐,铵盐之外均不溶于水,磷酸盐都能水解,焦磷酸根离子具有配位性;硅酸盐与酸反应能产生硅酸胶体。
参考文献
[1]北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学实验(第三版) [M]. 北京:高等教育出版社,2005:150-152.
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实验一P 区非金属元素(卤素、氧、硫)一、实验目的1、学习二、实验原理1、卤素均具有氧化性,其氧化性强弱为:Cl2>Br2>I2, 前者可氧化后者的X -。
X -还原性强弱: Cl-<Br -<I-比较强弱的原则:Ox1(强) + Red2(强) = Red1(弱)+ Ox2(弱)左边的物质强于右边的同类物质。
X-的氧2、 MClO 是一类较强的氧化剂,可氧化某些低价元素和有机色素(包括同族化);MClO 3是一种相对稳定的氧化剂,中性和碱性溶液中基本无氧化性,酸性溶液表现出氧化性,可氧化 I-、 Br-、 Cl-等。
氯气与热强碱反应制备 MClO 3,与冷强碱反应制备MClO 。
3、H2O2为强氧化剂,可氧化 I-等还原性物质,甚至将许多硫化物氧化为硫酸盐;其自身不稳定,可渐渐分解出氧气和水, MnO2等可催化其分解,遇到 KMnO 4等强氧化剂表现出还原性(被氧化成氧气)。
2 2 将强碱性CrO - 氧化为黄色 CrO4 2- ,酸性中可将 Cr2 O 2- 氧化成蓝色 CrO5(水中2 7H O分解,可被乙醚、戊醇等萃取),此性质可作为H2O2与铬离子的相互鉴定依据。
4、硫化物多为难溶盐,且颜色丰富,溶解性差异较大,据此,可用稀盐酸、浓盐酸、硝酸、王水等不同溶剂来选择性溶解不同硫化物。
亚硫酸盐遇酸分解产生SO2,酸性亚硫酸盐( SO2·H 2O)遇S2-被还原为 S 呈氧化性,遇Cr2 7 2-被氧化为 SO42-呈还原性,还原性强于氧化性。
硫代硫酸盐呈还原O性和酸不稳定性,遇酸分解为S、 SO ,遇氧化剂被氧化成2- 、 S4O6 2- 等离子,与银离子可生成沉2淀,也可生成络合物。
过二硫酸盐酸中具强氧化性,但需有银催化和加热,将Mn 2+氧化成 MnO 4-是鉴定锰离子的重要反应。
三、实验步骤(一) KClO 3、 NaClO 的制备结论:浓盐酸与 MnO 2、MnO 4-反应可制氯气,氯气导入热强碱生成氯酸盐,导入冷强碱溶液生成次氯酸盐。
p区非金属元素实验报告
实验概述
本次实验旨在探究P区非金属元素的特性和反应性质。
实验分四个部分进行,分别为氧气和反应金属的实验、氯气与钠水溶液的实验、氢气与硝酸铜的实验以及二氧化碳与氢氧化钠的实验。
实验使用器材包括实验室管道、烧杯、试管、酒精灯和试剂。
实验结果
第一个实验中,实验人员将锌阳极浸泡在硫酸溶液中,然后将烤红的铜丝置于试管中并生成气体,然后将气体加热产生明亮的火焰和灼烧的红铜丝。
检查剩下的气体的放置,发现它可以使升起的木杆继续燃烧。
在第二个实验中,将氯气气体通入钠水溶液中,就会产生氯化钠和一些气体。
检查试管,发现试管内气体颜色灰白,且酸度呈现明显。
在第三个实验中,实验人员将活性氢气通入硝酸铜中,铜离子将被还原为金属铜,并且氢气也会被氧化,放出二氧化氮和水。
在此实验中,我们可以看到化学反应的含氢元素与含氧元素。
在第四个实验中,实验人员将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中,产生氢氧化钠和一些气体。
检查试管,发现它产生了一种有味道的酸味。
结论
本次实验的结果表明,P区非金属元素有独特的特性和反应性质。
不同的元素和试剂反应后,会产生不同的化学反应,释放出不同的气体和化学物质。
在实验过程中,我们可以现实地了解了P区非金属元素的特性和用途,并得以加深对化学反应与气体运动的认识。