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无机化学实验实验二十二碱金属和碱土金属[实验目的]比较碱金属、碱土金属的活泼性。
试验并比较碱土金属氢氧化物和盐类的溶解性。
练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全措施。
[实验用品]仪器：烧杯、试管、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机固体药品：钠、钾、镁条、醋酸钠液体药品：汞、NaCl(1mol·L-1)、KCl(lmol·L-1)、MgC12(0.5mol·L-1)、CaC12(0.5mol·L-1)、BaC12(0.5mol·L-1)、新配制的NaOH(2mol·L-1)、氨水(6mol·L-1)、NH4Cl(饱和)、Na2CO3(0.5mol·L-1、饱和)、HCl(2mol·L-1)、HAc(2mol·L-1、6mol·L-1)、HNO3(浓)、Na2SO4(0.5mol·L-1)、CaSO4(饱和)、K2CrO4(0.5mol·L-1)、KSb(OH)6(饱和)、(NH4)2C2O4(饱和)、NaHC4H4O6(饱和)、AlCl3(0.5mol·L-1)材料：铂丝(或镍铬丝)、pH试纸、钴玻璃、滤纸[实验内容]一、钠、钾、镁的性质1．钠与空气中氧的作用用镊子取一小块金属钠（绿豆大），用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即置于坩埚中加热。
当钠开始燃烧时，停止加热。
观察反应情况和产物的颜色、状态。
冷却后，往坩埚中加入2ml蒸馏水使产物溶解，然后把溶液转移到一支试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性。
再用2mol·L-1H2SO4酸化，滴加1～２滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。
观察紫色是否褪去。
由此说明水溶液是有H2O2，从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。
写出以上有关反应方程式。
现象和解释2Na + O2Na2O2黄色粉末Na2O2 + 2H2O == H2O2++ 2NaOH5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ == 2Mn2+ + 8H2O + 5O22、钠、钾、镁与水的作用用镊子取一小块金属钾和金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即将它们分别放入盛水的烧杯中。
●碱金属和碱土金属单质：银白色光泽（除铍钢灰色）●碱金属溶在液氨中，稀溶液蓝色；浓度超过1mol/L，出现青铜色新相；浓度继续加大，蓝色→青铜色●碱金属氧化物：Li2O和Na2O白色，K2O淡黄色，Rb2O亮黄色，Cs2O橙红色●碱土金属氧化物：白色固体●Na2O2：淡黄色粉末●KO2橙黄色，RbO2深棕色，CsO2深黄色●KO3晶体：橘红色●碱金属和碱土金属氢氧化物：白色固体●焰色反应：锂红色，钠黄色，钾铷铯紫色，钙橙红色，锶洋红色，钡绿色●钠钾难溶盐：醋酸双氧铀酰锌钠：黄绿色六氯铂酸钾：淡黄色钴亚硝酸钠钾：亮黄色六羟基锑酸钠、高氯酸钾、酒石酸氢钾、四苯硼酸钾：白色●BaCl2·2H2O：无色单斜晶体●Al：银白色金属●Al2O3：白色难溶于水粉末●α-Al2O3刚玉：含微量Cr3+：红色→红宝石含Fe2+、Fe3+或Ti4+：蓝色→蓝宝石●无水硫酸铝：白色粉末●镓铟铊：银白色金属●锗：银白色，白锡：银白略带蓝色，灰锡：灰色粉末，铅：金属光泽，表面易生成暗灰色碱式碳酸铅●xGeO2·yH2O：白色沉淀，xSnO2·yH2O（β-锡酸）：白色沉淀●GeO2：白色固体，SnO2白色固体，PbO2：棕黑色固体●GeO：黑色固体，SnO：黑色固体，PbO：黄或黄红色固体●PbO：红色四方晶体或黄色正交晶体两种变体●Pb3O4：红色●SnCl2·2H2O：无色晶体●PbI2：黄色丝状有亮光●灰锑：金属光泽，白色或灰色；黑锑；黄锑●Bi2O5：红棕色，Sb4O10：淡黄色粉末●Sb4O6（锑白）：白色晶体，Bi2O3：黄色晶体●铜：紫红色，银：白色，金：黄色●青铜：80%Cu、15%Sn、5%Zn黄铜：60%Cu、40%Zn白铜：50%~70%Cu，18%~20%Ni，13%~15%Zn ●铜锈Cu(OH)2·CuCO3：绿色●Ag2S：黑色←银器暴露于空气中生成薄膜●Cu2O（晶粒大小不同）：黄色、红色、深棕色●[Cu(NH3)2]+、[CuCl3]2-：无色，[Cu(NH3)4]2+：深蓝色●CuX（不能形成CuF）：白色难溶于水●CuI纸条悬挂测定空气中汞的含量：经过3h白色CuI不变色→低于允许含量（0.1mg/m3）3h内变为亮黄至暗红色→超过允许含量●H[CuCl2]：纯溶液为无色，常因部分被氧化呈棕黑色●Cu2S：难溶黑色物质，CuO：黑色●Cu(OH)2：蓝色絮状沉淀，[Cu(OH)4]2-：蓝色●CuCl2：很浓溶液中：黄绿色←[CuCl4]2-的存在浓溶液：绿色←[CuCl4]2-和[Cu(H2O)6]2+并存稀溶液：蓝色←[Cu(H2O)6]2+的颜色●无水CuCl2：棕黄色，水合氯化铜CuCl2·2H2O：蓝绿色固体●CuSO4·5H2O：蓝色晶体●无水硫酸铜：白色粉末●碱式硫酸铜沉淀Cu2(OH)2SO4：浅蓝色●铜氨溶液加入乙醇：深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O●Cu2+中加入CN-→氰化铜棕黄色沉淀→此物分解生成白色CuCN并放出(CN)2→继续加入过量CN-→CuCN溶解生成无色[Cu(CN)4]3-（极稳定）●AgNO3中加入NaOH→白色AgOH沉淀→立即脱水生成暗棕色Ag2O沉淀●AgF：白色，AgCl：白色，AgBr：淡黄色，AgI：黄色●Au2O3：棕色，AuCl3：褐红色晶体●金溶于王水中or Au2Cl6溶于浓盐酸中→蒸发得到黄色氯代金酸HAuCl4·4H2O●刚生成时的镉和锌：带浅蓝色光泽的白色固体●锌在含有CO2的潮湿空气中很快变暗，生成一层较为紧密的保护膜碱式碳酸锌●ZnO（锌白）：白色，ZnS：白色，CdO：棕灰色，HgO：红色或黄色晶体（They all 难溶于水）●汞盐与碱作用→黄色的HgO（晶粒较细小）；Hg(NO3)2热分解or 约620K时氧气中加热汞or Na2CO3与Hg(NO3)2反应→红色的HgO（颗粒较大）●混合晶体ZnS·BaSO4（锌钡白、立德粉）：白色●CdS:橙黄色到红色●无水氯化锌：白色固体●Hg(NH2)Cl：白色沉淀●多数亚汞盐：无色●氯化亚汞（甘汞）：微溶于水的白色粉末●鉴定Hg2Cl2特征反应中，生成Hg(NH2)Cl白色沉淀与Hg黑色沉淀，混合为灰色沉淀●HgI2：红色沉淀，HgI4 2-：无色●奈斯勒试剂（鉴定溶液中微量NH4+离子）：K2[HgI4]和KOH混合溶液反应中生成特殊红棕色沉淀Hg2NI·H2O●Ti：银白色金属●TiO2：白色粉末●TiO2溶于热的浓硫酸中，不能从溶液中析出Ti(SO4)2，而是析出TiOSO4·H2O的白色粉末●TiCl4：常温下无色液体；水中或潮湿空气中易水解：TiCl4暴露在空气中冒白烟，产生白色的二氧化钛水合物H2TiO3或TiO2●钛（IV）的卤化物与相应的卤化氢或它们的盐生成M2[TiX6]配合物（以X=Cl为例）H2[TiCl6]只存在于溶液中，若加入NH4+，析出黄色(NH4)2[TiCl6]晶体●钒：银灰色金属●五氧化二钒：橙黄色到深红色，微溶于水产生淡黄色酸性溶液●V2O5用H2还原→深蓝色VO2、黑色V2O3、黑色粉末状VO●铬：银白色有光泽的金属●铬溶于稀盐酸→先生成蓝色CrCl2溶液，进一步被空气氧化为CrCl3绿色溶液●Cr2O3溶于强碱形成绿色的亚铬酸盐CrO2-，水溶液中应写成[Cr(OH)4]- or[Cr(OH)6]3-●CrO2Cl2：深红色液体●致密块状锰：银白色，粉末状：灰色●MnO：绿色，MnS：绿色●K2MnO4-：绿色●高锰酸钾：深紫色晶体（水溶液紫红色）●铁钴镍单质：具有白光光泽金属，铁、钴略带灰色，镍为银白色●用碱处理铁（III）水溶液，产生红棕色凝胶状水合氧化物沉淀，加热到473K 时生成时生成红棕色α-Fe2O3●碱与铁（III）盐溶液生成的红棕色沉淀，实际上是水合三氧化二铁Fe2O3·nH2O，习惯上写成Fe(OH)3●铁（II）盐一般为浅绿色，铁（III）盐一般为红棕色●FeSO4·7H2O（绿矾）：绿色●无水FeSO4：白色●绿矾空气中逐渐风化，表面容易氧化为黄褐色碱式硫酸铁（III）Fe(OH)SO4（绿矾溶液久置常有棕色沉淀）●铁屑溶于盐酸→FeCl2溶液→通入氯气→浓缩冷却结晶→黄棕色FeCl3·6H2O晶体●可溶性铁（III）盐水溶液以[Fe(H2O)6]3+形式存在，为淡紫色，平常见到的黄棕色或红棕色是铁（III）盐溶于水后发生水解作用引起的●当pH=1.6~1.8，温度358~368K时，Fe3+在热溶液中水解，黄色晶体析出，M2Fe6(SO4)4(OH)12，（M=K+，Na+，NH4+），俗称黄铁矾●Fe3+与(NH4)2S（或Na2S）作用，生成Fe2S3黑色沉淀，将该溶液酸化，得到淡黄色S析出●强碱性介质中，铁（III）能被一些氧化剂氧化成紫红色的高铁酸盐溶液●Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾K2FeO4●[Fe(NCS)n] 3-n ，n=1~6，血红色，鉴定Fe3+●Co与O2高温时反应or 隔绝空气、高温条件下，使Co（II）的碳酸盐、草酸盐、硝酸盐分解→灰绿色氧化钴（II）●空气中加热Co（II）碳酸盐、草酸盐、硝酸盐or 将CoO在大气的氧中加热到673~773K→黑色Co3O4●加热Ni（II）氢氧化物、碳酸盐、草酸盐、硝酸盐→绿色氧化镍●低于298K、次溴酸钾碱性溶液与硝酸镍溶液反应→黑色沉淀β-NiO(OH)●NaClO氧化碱性硫酸镍溶液→黑色不稳定NiO2·nH2O●硫酸钴（II）、硫酸镍（II）从溶液中结晶出来含有结晶水：红色晶体CoSO4·7H2O、绿色晶体NiSO4·7H2O●Co2+溶液中加入硫氰化钾溶液→蓝色[Co(SCN)4]2-●向Co（II）盐溶液中加入过量KNO2，并以少量醋酸酸化，加热→析出黄色K3[Co(NO2)6]●配合物[Co(NO2)(NH3)5]Cl2键合异构体：以O做配位原子：红色[(ONO)Co(NH3)5]Cl2以N做配位原子：黄棕色[(NO2)Co(NH3)5]Cl2●二氧化锆ZrO2、二氧化铪HfO2：白色固体●ZrO2·xH2O（α型锆酸H4ZrO4）：白色凝胶●ZrCl4：白色固体●铌Nb和钽Ta：钢灰色金属，略带蓝色●Nb2O5、Ta2O5：白色粉末●钼Mo和钨W：银白色、有光泽金属●MoO3：室温下白色固体，加热变黄，WO3：淡黄色固体●MoO2：紫色，WO2：棕色●锝Tc和铼Re：银白色金属，通常为灰色粉末；潮湿空气中缓慢失去光泽变暗●Tc和Re的氧化物：●Tc2O7、Re2O7：易挥发黄色固体●ReO3：稳定红色固体●ReO2：蓝、黑色●铂系金属（钌Ru，铑Rh，钯Pd，锇Os，铱Ir，铂Pt）：银白色（除锇为蓝灰色）●RuO4、OsO4：黄色有毒物质●PtF6：气态液态暗红色，固态几乎黑色●氯铂酸H2PtCl6：棕红色。
