P区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)
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p区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)●[实验目的]1、试验并掌握不同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。
●[实验用品]见教材。
●[实验内容]一、铵盐的热分解在一支干燥的硬质试管中放入约1g氯化铵,将试管垂直固定、加热,并用润湿的pH试纸横放在管口,观察试纸颜色的变化。
在试管壁上部有何现象发生?解释现象,写出反应方程式。
反应方程式如下所示:NH4Cl=NH3+HCI现象:由于NH3气体的密度小于空气也小于HCI,生成的NH3气体首先挥发到试管管口,用湿润的pH试纸检验呈碱性,随着分解反应的进行,有大量的HCI气体逸出至试管管口,使pH试纸呈酸性;同时又由于NH3和HCI气体具有加合性,且反应速度极快,在试管壁生成一层白色附着物。
分别用硫酸铵和重铬酸铵代替氯化铵重复以上实验,观察并比较它们的热分解产物,写出反应方程式。
反应方程式如下:(NH4)2SO4= NH3↑+NH4HSO4(NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2↑+4H2O根据实验结果总结铵盐热分解产物与阴离子的关系。
结论: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,则生成NH3和酸式盐或酸残留在容器中。
如果生成的酸有氧化性,则NH3被氧化为N2O。
二、亚硝酸的生成和分解1.亚硝酸的生成和分解将1mL 3M H2SO4溶液注入在冰水中冷却的1mL饱和NaNO2溶液中,观察反应情况和产物的颜色。
将试管从冰水中取出,放置片刻,观察有何现象发生相应的反应方程式如下:NaNO2+H2SO4= HNO2+NaHSO4现象:由于生成的HNO2很不稳定,仅能存在于冰的稀溶液中。
微热,甚至在冷的情况下,也易分解为NO、NO2和水。
NO2为稳定气体。
试管口有棕色气体。
反应式:4HNO2=4NO+2H2O+O22NO+O2=2NO2结论:HNO2易分解,稳定性差。
实验 P 区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)一、实验目的1、试验并掌握不同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、实验用品仪器:试管(10mL)、烧杯(100mL)、酒精灯、蒸发皿固体药品:氯化铵、三氯化铁、三氯化铬、氯化钙、硝酸钠、硝酸铜、硝酸银、硝酸 钴、硫酸铵、硫酸铜、硫酸镍、硫酸锰、硫酸锌、硫酸亚铁、重铬酸铵、硼酸、硼砂、 硫粉、锌片液体药品: H2SO4(浓、 3mol/L)、 HNO3(浓、 1.5mol/L)、 HCl(浓、 6mol/L、 2mol/L)、 NaNO2(饱 和、0.5mol/L)、KMnO4(0.1mol/L)、KI(0.1mol/L)、H3PO4(0.1mol/L)、Na4P2O7(0.1mol/L)、 Na3PO4(0.1mol/L) 、 Na2HPO4(0.1mol/L) 、 NaH2PO4(0.1mol/L) 、 AgNO3(0.1mol/L) 、 CaCl2(0.5mol/L)、BaCl2(0.5mol/L)、NH3·H2O(2mol/L)、Na2SiO3(20%)、硼砂(饱和)、 无水乙醇、甘油、NH4Cl(饱和)、HAc(2mol/L)、CuSO4(0.2mol/L)、NaOH(40%)材料:pH试纸、冰、木条、铂丝(或镍铬丝)三、实验内容:(一)铵盐的热分解氯化铵(1g)→ 加热 → 润湿的 pH 试纸放在试管口 → 试纸有何变化 → 试管壁 上部有何现象NH4Cl ==== NH3↑+ HCl↑ pH试纸先变蓝色后变红色 (原因: 氨气轻扩散速度快) NH3↑+ HCl↑=== NH4Cl(s)试管上部有白霜硫酸铵(1g)→ 加热 →润湿的pH试纸放在试管口 → 试纸有何变化 → 试管壁上部 有何现象(NH4)2SO4 === 2NH3↑+ H2SO4 试纸变蓝,试管壁上部无现象重铬酸铵(1g)→ 加热 →润湿的pH试纸放在试管口 → 试纸有何变化 → 试管壁上 部有何现象(NH4)2Cr2O7 === N2 + Cr2O3 + 4H2O铵盐的热稳定性差,固态铵盐加热时极易分解,一般分解为氨和相应的酸。
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.
[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.。
《无机化学实验》教学大纲(化学、应用化学专业)(四年制本科·试行)一、教学目的无机化学实验是高等教育理科化学专业第一门基础实验课程。
其主要目的是:通过实验验证、巩固和深入理解所学的无机化学理论知识;通过无机化学实验训练,正确地掌握基础化学实验的基本操作方法和技能技巧,培养学生独立工作和独立思考的能力,养成严谨的科学态度和良好的科学思维习惯。
为后续课程的学习、为培养合格的化学教学和化学化工技术人才打下扎实的基础。
二、教学基本要求:1、通过无机化学实验教学,学生能够正确掌握基础化学实验基本操作,主要操作单元能够独立完成,操作规范、熟练。
2、掌握无机化合物的一般制备原理、制备方法和分离、鉴定方法。
3、熟悉元素和无机化合物的重要性质实验一绪论、仪器的认领和洗涤、干燥(4学时)实验二灯的使用,玻璃管加工(3学时)实验三台秤和分析天平的使用(4学时)实验四溶液的配制(3学时)实验五五水硫酸铜结晶水测定(6学时)实验六氢气的制取和铜相对原子量的测定(6学时)实验七二氧化碳相对分子量的测定(6学时)实验八转化法制硝酸钾(4学时)实验九Fe3+、Al3+离子的分离(4学时)实验十水的净化(4学时)实验十一过氧化氢分解热的测定(4学时)实验十二化学反应速度和活化能测定(4学时)实验十三I3- = I2 + I-平衡常数的测定(4学时)实验十四醋酸电离度和电离常数的测定(4学时)实验十五碘化铅溶度积的测定(4学时)实验十六电离平衡和沉淀平衡(4学时)实验十七氧化还原反应和氧化还原平衡(4学时)实验十八磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定(6学时)实验十九P 区非金属元素(一)(卤素、氧、硫)(4学时)实验二十P 区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)(4学时)实验二十一常见非金属阴离子的分离与鉴定(4学时)实验二十二主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋)(4学时)实验二十三ds区金属(金、银、锌、镉、汞)(4学时)实验二十四常见阳离子的分离与鉴定(一)(4学时)实验二十五第一过度系元素(一)(钛、钒、铬、锰)(4学时)实验二十六第一过渡系元素(二)(铁、钴、镍)(4学时)实验二十七常见阳离子的分离与鉴定(二)(4学时)实验二十八碱式碳酸铜的制备(6学时)实验二十九由海盐制备试剂级氯化钠(6学时)实验三十重铬酸钾的制备—固体碱熔法(6学时)实验三十一高锰酸钾的制备—固体碱熔法(6学时)实验三十二硫代硫酸钠的制备(6学时)实验三十三一种钴(Ⅲ)配合物的制备(6学时)实验三十四十二钨磷酸和十二钨硅酸的制备(6学时)实验三十五四氯化锡的制备(少量试验)(6学时)实验三十六四碘化锡的制备(6学时)实验三十七醋酸铬(Ⅱ)水合物的制备(6学时)实验三十八四氧化三铅组成的测定(6学时)实验三十九水中溶解氧及大气中SO2的测定(6学时)实验四十硫酸亚铁铵的制备(6学时)三、教材及参考书1、北师大等校无机化学教研室编.无机化学实验(第三版).高等教育出版社(2001.5)2、华东化工学院化学教研室编.无机化学实验(第三版). 高等教育出版社(1994)3、南京大学大学化学实验教学组编.大学化学实验. 高等教育出版社(1999)4、北京师范大学编.化学实验规范.北京大学出版社(1998)5、孙尔康编.化学实验基础.南京大学出版社6、黄佩丽编.无机元素化学实验现象剖析.北京师范大学出版社(1990)7、天津大学普通化学教研室编.无机化学课堂演示实验.人民教育出版社四、其它说明1、本实验大纲收入的选修实验项目供教学安排时选择。