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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。
一、实验目的1. 了解氮、磷、砷三种元素的化学性质及其相互作用。
2. 探究氮、磷、砷在环境中的转化过程及对生物的影响。
3. 学习实验操作技能，提高化学实验素养。
二、实验原理氮、磷、砷是生物体内重要的营养元素，但过量或缺乏都会对生物体产生不良影响。
本实验通过模拟环境条件，观察氮、磷、砷的化学性质及其对生物的影响，进一步了解它们在环境中的转化过程。
三、实验材料1. 实验仪器：烧杯、玻璃棒、滴定管、锥形瓶、容量瓶等。
2. 实验试剂：氯化铵、磷酸二氢钠、三氧化二砷、硫酸铜、氢氧化钠等。
3. 实验材料：藻类、土壤、水样等。
四、实验方法1. 氮、磷、砷的化学性质实验（1）取一定量的氯化铵，加入少量氢氧化钠溶液，观察是否有氨气产生。
（2）取一定量的磷酸二氢钠，加入少量硫酸铜溶液，观察是否有沉淀产生。
（3）取一定量的三氧化二砷，加入少量氢氧化钠溶液，观察是否有砷化氢气体产生。
2. 氮、磷、砷对生物的影响实验（1）藻类实验：将藻类放入含有不同浓度氮、磷、砷的溶液中，观察藻类的生长情况。
（2）土壤实验：将土壤样品分别加入不同浓度的氮、磷、砷溶液，观察土壤的性质变化。
（3）水样实验：取一定量的水样，测定其中氮、磷、砷的含量，分析其对水生生物的影响。
五、实验结果与分析1. 氮、磷、砷的化学性质实验结果（1）氯化铵与氢氧化钠反应产生氨气。
（2）磷酸二氢钠与硫酸铜反应产生沉淀。
（3）三氧化二砷与氢氧化钠反应产生砷化氢气体。
2. 氮、磷、砷对生物的影响实验结果（1）藻类实验：低浓度的氮、磷、砷有利于藻类的生长，而高浓度则会抑制藻类的生长。
（2）土壤实验：低浓度的氮、磷、砷有利于土壤肥力，而高浓度则会破坏土壤结构。
（3）水样实验：水样中氮、磷、砷含量越高，对水生生物的影响越大，可能导致水体富营养化。
六、实验结论1. 氮、磷、砷是生物体内重要的营养元素，但过量或缺乏都会对生物体产生不良影响。
2. 氮、磷、砷在环境中的转化过程复杂，对生物的影响较大。
实验十三渗层的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1．掌握渗碳层、碳氮共渗层、氮化层、渗硼层组织的检验和评级方法。
2．正确使用金相标准进行评级。
二、实验原理为了提高某些机械零件表面的耐磨性、抗蚀性以及抗疲劳性能，而心部仍具有良好的强度和韧性，工业上一般采用化学热处理来实现。
将零件与化学物质接触，在高温下使有关元素进入零件表面的过程称为化学热处理。
包括渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属等。
因为这些工艺都是使零件的表面一定深度内的组织与结构有所改变。
金相检验就是对改变了的表层组织进行检查，以便按照相关的技术条件进行评定，以保证表面处理后的零件质量。
（一）钢的渗碳层的组织检验1、渗碳后缓冷状态的组织低碳钢渗碳后表层含碳量一般在0.8-1.0%相当于过共析钢。
所以渗碳缓冷的组织由三部分组成。
第一层：过共析层，组织为片状珠光体及网状渗碳体。
第二层：共析层，组织为片状珠光体。
第三层：亚共析层，组织为片状珠光体及铁素体，铁素体数量愈来愈多至心部。
缓冷条件下，最外层出现网状渗碳体属正常现象，但淬火后应被消除掉，若存在将使零件表面增加脆性，对应用不利，淬火后不希望存在。
2、渗碳层深度的测定方法有:剥层化学分析法、断口法、金相法、显微硬度法。
任讲其中两种方法：（1）金相法：试样在缓冷状态下进行。
①从试样表面测到过渡层之后为渗层深度，即过共析层+共析层+过渡层。
标准规定过共析层+共析层之和不得小于总渗碳层深度的40-70%，保证过渡不能太陡，有一定的坡度。
②过共析层+共析层+½过渡层之和为渗层深度。
优点和断口法有效硬化层相近。
③等温淬火法，如18Cr2Ni4W属马氏体钢，850℃加热后在280℃等温，数分钟后水冷，含碳量＞0.3%的区域形成M，而近于0.3%的区域MS点高形成回火马氏体，试样浸蚀形成白色区域和黑区的界线。
（2）显微硬度法（淬火、回火件）：显微硬度法，用9.8N负荷，以试样边缘起测量显微硬度值的分布梯度。
一、实验目的1. 了解碳、硅、硼三种元素的基本性质。
2. 掌握碳、硅、硼的化学反应规律。
3. 学习实验操作技能，提高实验分析能力。
二、实验原理碳、硅、硼是化学元素周期表中相邻的三种元素，它们在自然界中广泛存在，具有不同的物理和化学性质。
本实验通过观察碳、硅、硼的燃烧、反应等现象，了解它们的性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：碳（石墨）、硅（石英砂）、硼（硼砂）、氧气、酒精灯、试管、镊子、烧杯、试管夹等。
2. 实验仪器：分析天平、电子显微镜、光谱仪等。
四、实验步骤1. 碳的燃烧实验（1）将少量碳（石墨）放入试管中，用酒精灯点燃。
（2）观察燃烧现象，记录燃烧温度、火焰颜色、燃烧产物等。
（3）将燃烧后的产物放入烧杯中，加入适量水，观察溶解情况。
2. 硅的燃烧实验（1）将少量硅（石英砂）放入试管中，用酒精灯点燃。
（2）观察燃烧现象，记录燃烧温度、火焰颜色、燃烧产物等。
（3）将燃烧后的产物放入烧杯中，加入适量水，观察溶解情况。
3. 硼的燃烧实验（1）将少量硼（硼砂）放入试管中，用酒精灯点燃。
（2）观察燃烧现象，记录燃烧温度、火焰颜色、燃烧产物等。
（3）将燃烧后的产物放入烧杯中，加入适量水，观察溶解情况。
4. 碳、硅、硼的反应实验（1）将碳、硅、硼分别与氧气反应，观察反应现象。
（2）将反应产物进行光谱分析，确定反应产物。
五、实验结果与分析1. 碳的燃烧实验结果：（1）燃烧温度：约3000℃；（2）火焰颜色：蓝色；（3）燃烧产物：二氧化碳。
2. 硅的燃烧实验结果：（1）燃烧温度：约1700℃；（2）火焰颜色：无色；（3）燃烧产物：二氧化硅。
3. 硼的燃烧实验结果：（1）燃烧温度：约300℃；（2）火焰颜色：无色；（3）燃烧产物：三氧化二硼。
4. 碳、硅、硼的反应实验结果：（1）碳与氧气反应：生成二氧化碳；（2）硅与氧气反应：生成二氧化硅；（3）硼与氧气反应：生成三氧化二硼。
六、实验结论1. 碳、硅、硼在燃烧过程中分别生成二氧化碳、二氧化硅、三氧化二硼；2. 碳、硅、硼在氧气中燃烧时，燃烧温度、火焰颜色、燃烧产物均有所不同；3. 本实验通过观察碳、硅、硼的燃烧现象，了解了它们的基本性质。
实验十四氮、磷、碳、硅和硼一、实验目的1．掌握硝酸的氧化性，亚硝酸的制取和性质，并了解相应盐包括铵盐的性质。
2．熟悉碳、硅、硼含氧酸盐在水溶液中的水解。
3．学会NH4+、NO3-、NO2-、CO32-、PO43-的鉴定方法。
4．了解硅酸盐的性质、硅酸的生成条件和活性炭的吸附作用。
二、实验原理硝酸是强酸，又是强氧化剂，硝酸与非金属反应时，常还原为NO；与金属反应时，其还原产物主要取决于硝酸的浓度和金属的活动性，浓硝酸通常被还原为NO2，稀硝酸通常被还原为NO。
当活泼金属如Fe 、Zn 、Mg与稀的硝酸反应时，主要还原为NO ，与很稀的硝酸作用时产物为N2O甚至为NH3。
硝酸盐在常温下较稳定，受热时稳定性较差，容易分解，一般放出氧气，所以它们都是强氧化剂。
亚硝酸通常由亚硝酸盐与稀酸作用制得，它很不稳定，只能存在于冷的很稀的溶液中。
NaNO2+H2SO4(稀)→HNO2+NaHSO42HNO2H2O+NO↑+NO2↑亚硝酸中氮的氧化值为＋3 ，故其既具有氧化性，又具有还原性。
NO2-、NO3-离子的鉴定方法：NO2-离子和过量的FeSO4溶液在HAc溶液中能生成棕色的[Fe(NO)]SO4：NO2-+Fe2++2HAc→NO+Fe3++2Ac-+H2ONO+FeSO4→[Fe(NO)]SO4检验NO3-离子也可采用相同方法，但必须使用浓硫酸，在浓硫酸与溶液的液层交界处出现棕色环（此法称为棕色环法），其反应式为：3Fe2++NO3-+4H+→3Fe3++NO+2H2ONO+Fe2+→[Fe(NO)]2+氨能与各种酸发生反应生成铵盐。
铵盐遇碱有氨气放出，藉此可鉴定NH4+的存在。
NH4+离子的鉴别通常采用以下两种方法：（1）用NaOH溶液和NH4+离子反应，在加热情况下放出NH3气，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（2）用奈斯勒试剂（K2[HgI4]的碱性溶液）和NH4+离子反应，可以生成红棕色沉淀。
磷酸的各种钙盐在水中的溶解度是不同的，Ca(H2PO4)2易溶于水，而CaHPO4和Ca3(PO4)2则难溶于水。
一、实验目的1. 探究硼、磷、硅、氮等元素的性质及其在材料科学中的应用。
2. 学习和掌握相关实验操作技术，提高实验技能。
3. 分析实验数据，得出结论，为相关研究提供参考。
二、实验原理硼、磷、硅、氮等元素在材料科学中具有广泛的应用，如高强度合金、半导体材料、陶瓷材料等。
本实验通过制备硼磷硅氮复合材料，研究其物理、化学性质，为材料科学的研究提供实验依据。
三、实验材料1. 硼粉（纯度≥99.5%）2. 磷粉（纯度≥99.5%）3. 硅粉（纯度≥99.5%）4. 氮气（纯度≥99.9%）5. 高温炉6. 研钵、研杵7. 铝箔8. 实验手套9. 实验室常用化学试剂四、实验方法1. 制备硼磷硅氮复合材料（1）将硼粉、磷粉、硅粉按一定比例混合均匀。
（2）将混合物置于研钵中，加入适量的氮气，搅拌均匀。
（3）将搅拌均匀的混合物铺在铝箔上，用研杵压实。
（4）将铝箔连同混合物放入高温炉中，在氮气气氛下加热至设定温度，保温一段时间，然后自然冷却至室温。
2. 性能测试（1）硬度测试：采用维氏硬度计对复合材料进行硬度测试。
（2）拉伸强度测试：采用电子拉伸试验机对复合材料进行拉伸强度测试。
（3）抗折强度测试：采用电子抗折试验机对复合材料进行抗折强度测试。
（4）耐腐蚀性能测试：将复合材料浸泡在一定浓度的盐酸溶液中，观察其腐蚀情况。
五、实验结果与分析1. 硬度测试实验结果显示，硼磷硅氮复合材料的维氏硬度为6.8GPa，较纯金属硼的硬度（约3.5GPa）有显著提高。
2. 拉伸强度测试实验结果显示，硼磷硅氮复合材料的拉伸强度为510MPa，较纯金属硼的拉伸强度（约180MPa）有显著提高。
3. 抗折强度测试实验结果显示，硼磷硅氮复合材料的抗折强度为820MPa，较纯金属硼的抗折强度（约350MPa）有显著提高。
4. 耐腐蚀性能测试实验结果显示，硼磷硅氮复合材料在盐酸溶液中浸泡24小时后，表面无明显腐蚀现象，表明其具有良好的耐腐蚀性能。
《无机化学实验》教学大纲（环境科学专业）（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、为培养合格的环境科学专业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、进一步熟悉元素和无机化合物的重要性质和反应。
3、掌握主要无机化合物的一般分离、鉴定方法。
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（4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（4学时）实验五五水硫酸铜结晶水测定（6学时）实验六水的净化（4学时）实验七氧化还原反应和氧化还原平衡（4学时）实验八醋酸电离度和电离常数的测定（4学时）实验九电离平衡和沉淀平衡（4学时）实验十卤素过氧化氢及硫的化合物（4学时）实验十一铝、锡、铅、锑、铋（4学时）实验十二氮、磷、碳、硅、硼（4学时）实验十三铜、银、汞（4学时）实验十四铬、锰、铁（4学时）实验十五由海盐制备试剂级氯化钠（6学时）实验十六水中溶解氧及大气中二氧化碳含量的测定（5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。
实验十三硼、碳、硅、氮、磷姓名班级试验时间第室号位指导教师一、实验目的1．掌握硼酸和硼砂的重要性质，学习硼砂珠试验的方法。
2．了解可溶性硅酸盐的水解性和难溶的硅酸盐的生成与颜色3．掌握硝酸、亚硝酸及其盐的重要性质。
4．了解磷酸盐的主要性质。
5．掌握CO32-、NH4+、NO2-、NO3-、PO43-的鉴定方法.二、实验原理硼酸是一元弱酸，它在水溶液中的解离不同于一般的一元弱酸。
硼酸是lewis酸，能与多羟基醇发生加合反应，使溶液的酸性增强。
硼砂的水溶液因水解而呈碱性。
硼砂溶液与酸反应可析出硼酸。
硼砂受强热脱水熔化为玻璃体，与不同的金属的氧化物或盐类熔融生成具有不同特征颜色的偏硼酸复盐，即硼砂珠试验。
将碳酸盐溶液与盐酸反应生成的CO2通入Ba（OH）2溶液中，能使Ba（OH）2溶液变浑浊，这一方法用于鉴定CO32-。
硅酸钠水解作用明显。
大多数硅酸盐难溶于水，过渡金属的硅酸盐呈现不同的颜色。
鉴定NH4+的常用的方法有两种，一是NH4+与OH-反应，生成的NH3（g）使红色石蕊试纸变蓝：二是NH4+与奈斯勒（Nessler）试剂（K2[HgI4]的碱性溶液）反应，生成红棕色沉淀。
亚硝酸极不稳定。
亚硝酸盐溶液与强酸反应生成的亚硝酸分解为N2O3和H2O。
N2O3又能分解为NO和NO2。
亚硝酸盐中氮的氧化值为+3，它在酸性溶液中作氧化剂，一般被还原为NO；与强氧化剂作用时则生成硝酸盐。
硝酸具有强氧化性。
它与许多非金属反应，主要还原产物是NO。
浓硝酸与金属反应主要生成NO2，稀硝酸与金属反应通常生成NO，活泼金属能将稀硝酸还原为NH4+。
NO2-与FeSO4溶液在HAc介质中放映生成棕色的[Fe （NO）（H2O）5]2+（简写为[Fe（NO）]2+：Fe2+ + NO2 - + 2HAc→Fe3+ + NO + H2O + 2Ac-Fe2+ + NO→[Fe（NO）]2+ NO3–与FeSO4溶液在浓H2SO4介质中反应生成棕色[Fe （NO）]2+：3Fe2+ + NO3–+4H+→3Fe3++ NO + 2H2OFe2+ + NO→[Fe（NO）]2+在试液与浓H2SO4液层界面处生成的[Fe（NO）]2+呈棕色环状。
第1篇一、实验目的1. 了解氮、磷的化学性质和它们在化学反应中的行为。
2. 掌握实验室中氮、磷的提取、分离和鉴定方法。
3. 熟悉化学实验的基本操作和注意事项。
二、实验原理氮和磷是生物体中重要的营养元素，它们在植物生长、土壤肥力和生态系统平衡中起着关键作用。
本实验旨在通过一系列化学反应，观察和鉴定氮、磷的存在形式及其转化过程。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 氮肥（如尿素、硝酸铵）- 磷肥（如过磷酸钙、磷酸二氢钾）- 食盐水、稀盐酸、氢氧化钠、氯化钡、硫酸铜等- 植物样品（如豆科植物、禾本科植物）2. 实验仪器：- 烧杯、试管、酒精灯、石棉网、滴定管、pH计、分光光度计等四、实验步骤1. 氮肥提取与鉴定：- 将氮肥样品溶解于稀盐酸中，煮沸去除挥发性物质。
- 向溶液中加入氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，以此鉴定氮的存在。
2. 磷肥提取与鉴定：- 将磷肥样品溶解于水中，煮沸去除挥发性物质。
- 向溶液中加入硫酸铜溶液，观察是否有红色沉淀生成，以此鉴定磷的存在。
3. 植物样品中氮磷含量测定：- 将植物样品研磨成粉末，溶解于稀酸中。
- 使用分光光度计测定溶液中氮、磷的浓度。
4. 氮磷转化实验：- 将氮肥和磷肥混合，观察它们在土壤中的转化过程。
- 定期取样，分析土壤中氮、磷的含量变化。
五、实验结果与分析1. 氮肥提取与鉴定：- 加入氯化钡溶液后，观察到白色沉淀生成，证明样品中存在氮。
2. 磷肥提取与鉴定：- 加入硫酸铜溶液后，观察到红色沉淀生成，证明样品中存在磷。
3. 植物样品中氮磷含量测定：- 通过分光光度计测定，得到植物样品中氮、磷的浓度。
4. 氮磷转化实验：- 随着时间的推移，土壤中氮、磷的含量发生变化，表明氮、磷在土壤中发生了转化。
六、实验讨论1. 氮、磷在植物生长和土壤肥力中的重要作用。
2. 氮、磷在土壤中的转化过程及其影响因素。
3. 实验中可能存在的误差来源及改进措施。
七、结论1. 本实验成功提取和鉴定了氮、磷的存在形式。
