正文描述:《无机化学实验二十.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十八主族金属(碱金属、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的氢氧化物和盐类的溶解性。练习焰色反应并熟悉使用金属钠、钾的安全措施。[实验用品]见教材P161。[基本操作]1.焰色反应,参见本文有关内容。[实验内容]一、Na、K、Mg、Al的性质1、钠与空气中氧气的作用用镊子取一小块(绿豆大小)金属钠,用滤纸吸干其表面的煤油,立即放在坩埚中加热。当开始燃烧时,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
2、,滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。观察紫色是否褪去。由此说明水溶液是否有H2O2,从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。有关反应式如下:2Na+O2=Na2O2Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O25H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑现象:①产生淡黄色粉末N2O2②加水,溶液pH值呈碱性③KmnO4溶液褪色,证明水溶液中有H2O2总结:金属钠在空气中燃烧,生成的产物为淡黄色Na2O2。2.金属钠、钾、镁、铝与水的作用分别取一小块(绿豆大小)金属钠和钾,用滤纸吸干其表面煤油,把它们分别投入盛有半杯水的
3、烧杯中,观察反应情况。为了安全起见,当金属块投入水中时,立即用倒置漏斗覆盖在烧杯口上。反应完后,滴入1~2滴酚酞试剂,检验溶液的酸碱性。根据反应进行的剧烈程度,说明钠、钾的金属活泼性。写出反应式。反应方程式如下:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑现象:1.Na与水反应,产生的氢气使钠在水面上不停的浮动,由于反应时,产生大量的热,使钠块熔化为金属球。2.K与水反应,产生的热量,使K块熔化为金属球,并引起氢气燃烧,金属钾球在H2作用下,在水面上漂移,K与水反应比Na剧烈。分别取一小段镁条和一小块铝片,用砂纸擦去表面的氧化物,分别放入试管
4、中,加入少量冷水,观察反应现象。然后加热煮沸,观察又有何现象发生,用酚酞指示剂检验产物酸碱性。写出反应式。反应方程式如下:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑Al和冷水不反应,没有任何变化。Al+3H2O=Al(OH)3+3H2↑现象:1.Mg与冷水反应,但较缓慢,有气体和白色沉淀生成。2.Al与冷水不反应。3.Al与水在加热条件下,反应,有气体和白色常常沉淀生成。4.所有能反应的溶液,加入无色酚酞后,变成红色。总结:Na、K与水的反应程度可以推断出,K的金属活泼性比Na强。另取一小块铝片,用砂纸擦去其表面氧化物,然后在其上滴加2滴0.2mol·L-1HgCl2溶
5、液,观察产物的颜色和状态。用棉花或纸将液体擦干后,将此金属置于空气中,观察铝片上长出的白色铝毛。再将铝片置于盛水的试管中,观察氢气的放出,如反应缓慢可将试管加热观察反应现象。写出有关反应式。反应方程式如下:2Al+3HgCl2=2AlCl3+3HgAl+Hg→Al(Hg)铝汞齐4Al(Hg)+3O2+2nH2O=2Al2O3·nH2OAl2O3+3H2O=2Al(OH)3+3H2↑现象:①生成的Hg为黑色,覆盖在Al片的表面,没有被Hg覆盖的Al与空气中的O2缓慢作用。②Al2O3为蓬松的白色固体。③Al2O3与水反应,放出H2并生成白色沉淀。二、镁、钙、钡、铝等
6、氢氧化物的溶解性(1)在4支试管中,分别加入浓度均为0.5mol·L-1的MgCl2、CaCl2、BaCl2、AlCl3、溶液各0.5mL,均加入等体积新配制的2mol·L-1NaOH溶液,观察沉淀的生成并写反应方程式。反应方程式如下:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓Ba2++2OH-=Ba(OH)2↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓把以上沉淀分成两份,分别加入6mol·L-1NaOH溶液和6mol·L-1HCl溶液,观察沉淀是否溶解,写出反应方程式。反应方程式如下所示:Al(OH)3+NaOH=NalO2+2H2
7、OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2OCa(OH)2+2H+=Ca2++2H2OBa(OH)2+2H+=Ba2++2H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O现象:①在第一过程中均有白色沉淀生成。②Al(OH)3溶于6mol·L-1NaOH。③所有测定物均溶于6mol·L-1HCl。总结:Al(OH)3、具有两性。(2)在2支试管中,分别盛有0.5mL0.5mol·L-1MgCl2、AlCl3,加入等体积0.5mol·L-1NH3·H2O,观察反应生成物的颜色和状态。往有沉淀的试管中加入饱和NH4Cl溶液,又有何现象?为什么?写出有关反应方
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