实验3 p区非金属元素(II)(氮族、硅、硼)(何艳)(修改版^_^)

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湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

- 1 - / 2 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

1、实验内容

1.1实验仪器 酒精灯.蒸发皿.试管.烧杯

1.2 实验内容

1)∪+4NHCl垂直固定,加热,并将润湿pH试纸横置管口

2)∪+(NH4)2SO4重复以上实验步骤

3)∪+(NH4)2Cr2O7重复以上实验步骤.

4)1ml 3mol/L H2SO4注入冷水中冷却的.1ml 饱和NaNO2溶液中,从冰水中取出试管,放置片刻

5)∪+2d0.1 mol/L KI(aq)+3 mol/LH2SO4酸化+0.5

mol/LNaNO2(aq)

6) ∪+2d0.1 mol/LKMnO4(aq) +3 mol/L H2SO4酸化+0.5 mol/LNaNO2(aq)

7)∪+少量锌片+1ml浓硝酸

8) ∪+少量锌片+1ml稀硝酸(0.5mol/L)

9)将上述反应后的溶液滴到一只表面皿中,再将润湿的红色石蕊试纸贴于另一只表面皿上,向装有溶液的表面皿上加1滴40%浓碱,迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上并水浴加热

10)∪+少量硫粉+1ml浓硝酸加热

11)∪+NaNO3(s)加热分解

12)∪+Cu(NO)2加热分解

2、结果及讨论

1)现象及解释:pH试纸先变蓝后变红,有白雾产生,试管壁上生成一层白色附着物即冷凝生产的 NH4Cl结晶;P(NH3)<P(空气)<P(HCl), NH3性,HCl呈酸性。

反应原理:NH4Cl=NH3↑+HCl↑

2)现象及解释:产生刺激性气体,管内物质略变黑(NH4)2SO4=NH4HSO4+NH3↑硫酸铵含有少量杂质。

3)现象及解释:有红色火花喷出,橘红色晶体变为灰绿色;NH4)2Cr2O7=Cr2O3+NH3↑+H2O

4)现象及解释:有无色气体产生,无色气体渐变为红棕色气体;NaNO2+H2SO4=HNO2+NaHSO4

4HNO2=4NO↑+2H2O+O2↑ 2NO+O2=2NO2

5)现象及解释:加硫酸后溶液变为黄色,加亚硝酸钠后溶液变为棕色,有气泡产生;2NO22-+2I-+4H+=I2+2NO↑+2H2O

6)现象及解释:溶液紫红色褪去,变为无色透明;2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O

7)现象及解释: 有红棕色气体产生,反应极为剧烈,试管温度升高;Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O

8)现象及解释:反应相对浓硝酸而言较慢,试管温度相对较低;4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)+NH4NO3+3H2O

9)现象及解释:有刺激性气体产生,试纸变蓝,且有白色晶体析出;NH4NO3=NH3↑+HNO3

10)现象及解释:有红棕色气体产生;S+4HNO3(浓)=4NO2↑+SO2↑+2H2O

11)现象及解释:NaNO3加热先溶化产生橘黄色液体,同时生成无色气体;湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

- 2 - / 2 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.

[2] 陈正萍. 硼砂珠实验的改进[J]. 贵州大学学报(自然科学社),1999,02:16-17.

[3] 吴淑利. 新型硼酸盐的性质合成研究[D]. 宁波大学2010,25-45.

13)pH试纸测定Na3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4(aq)的pH

14)①∪+0.5ml 0.1 mol/L Na3PO4+几滴0.1 mol/L

AgNO3

②∪+0.5ml 0.1 mol/L Na2HPO4+几滴0.1 mol/L

AgNO3

. ③∪+0.5ml 0.1 mol/L NaH2PO4+几滴0.1 mol/L

AgNO3

15)

①∪+0.5ml 0.1 mol/L Na3PO4+0.5 mol/L CaCl2

②∪+0.5ml 0.1 mol/L Na2HPO4+0.5 mol/L CaCl2

③∪+0.5ml 0.1 mol/L NaH2PO4++0.5 mol/L CaCl2

上述三只试管中均先滴加2mol/L氨水,再滴加2mol/L盐酸

16) 0.5ml 0.2 mol/LCuSO4(aq)+0.1mol/L焦磷酸钠溶液(逐滴滴入),再继续加焦磷酸钠溶液

17)∪+2ml 20%Na2SiO3+6mol/LHCl(aq)

2NaNO3=4NaNO2+O2↑

12)现象及解释:有红棕色气体产生,蓝色Cu(NO3)2先变为绿色再变为黑色;2

Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑

13)现象及解释: Na3PO4呈强碱性,

Na2HPO4呈弱碱性, NaH2PO4呈弱酸性;PO42-+H2O→HPO42-+OH-

HPO42-+H2O→H2PO4-+OH-

HPO42-→H++PO43-(水解大于电离),H2PO4-→HPO4-+H+ H2PO4-+H2O→H3PO4+

OH-(电离大于水解)

14)现象及解释:①产生沉淀,溶液pH变小,3Ag++PO43-= Ag3PO4↓

② 产生沉淀,溶液pH变小,3Ag++HPO42-=Ag3PO4↓+H+

③产生黄色沉淀,溶液pH变小,

3Ag++H2PO4-= Ag3PO4↓+2H+

15)现象及解释:

①产生白色絮状沉淀,呈碱性;Ca2++PO43-=Ca3(PO4)2↓

②有沉淀产生,呈碱性;Ca2++HPO42-=CaHPO4↓

③无沉淀产生,呈酸性;Ca2+与H2PO4-不反应

16)现象及解释:加氨水后促进HPO42-和H2PO4-的电离,两只试管中均生成Ca3(PO4)2沉淀,加盐酸后促进水解,三只试管中白色沉淀全部溶解;先生成白色沉淀,继而白色沉淀溶解;2Cu2++P2O74-=Cu2P2O7↓ CuP2O4+

P2O74-=2[Cu(P2O7)]2-

17)现象及解释:产生透明的胶体,处于半凝固状态;Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)