1、实验 22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋)一、实验目的1 比较碱金属、碱土金属的活泼性。2 试验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。3 练习焰色反应并熟悉使用金属钠、钾的安全措施。二、实验前应思考的问题1实验中如何配制氯化亚锡溶液?2预测二氧化铅和浓盐酸反应的产物是什么?写出其反应方程式。3金属钠和金属钾是如何保存的?4在试验氢氧化铅的碱性时,应该用什么酸为宜,为什么?三、实验用品仪器:烧杯(250mL) 、试管(10mL) 、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机固体药品:钠、钾、镁条、铝片、醋酸钠、铋酸钠、二氧化铅液体药品:单位为 molL-1 NaCl
2、(1)、KCl(1)、 MgCl2(0.5)、LiCl(1)、SrCl 2(0.5)、CaCl2(0.5)、新配制的 NaOH(2)、NaOH(6) 、氨水(6)、A1C1 3(0.5)、SnCl 2(0.5)、Pb(NO 3)2(0.5)、SbCl 3(0.5)、Bi(NO 3)3(0.5)、NH 4C1(饱和)、SnCl 4(0.5)、HCl(2)、HNO 3(2,6,浓)、(NH4)2Sx、(NH 4)2S(新配 0.1)、K 2CrO4(0.5)、KI(1) 、Na 2SO4(0.1)、KMnO 4(0.01)、H 2S(aq,饱和)、MnSO 4(0.002)四、实验内容(一) 、钠
3、、钾、镁、铝的性质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 2 mL 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 2 molL-1 H2SO4 酸化,滴加 12 滴 0.01 molL-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。写出以上有关反应式。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
4、入盛有半杯水的烧杯中,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 12 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。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。另取一小片铝片,用砂纸擦去其表面氧化物,然后在其上滴加 2 滴 0.2 molL-1HgCl2 溶液,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
5、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。(二) 、镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性(1) 在 8 支试管中,分别加入浓度均为 0.5 molL-1 的MgCl2、CaCl 2、BaCl 2、A1C1 3、SnCl 2、Pb(NO3)2、SbCl 3、Bi(NO 3)3 溶液各 0.5 mL,均加入等体积新配制的 2 molL-1 NaOH 溶液,观察沉淀的生成并写出反应方程式。把以上沉淀分成两份,分别加入 6 molL-1 NaOH 溶液和 6 molL-1 HCl 溶液,观察沉淀是否溶解,写出反应方程式。(2) 在 2 支试管中,分别盛有 0.
6、5 mL 0.5 molL-1MgCl2、A1C1 3,加入等体积 0.5 molL-1NH3H2O,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 ?写出有关反应方程式。(三) 、I A、 A 元素的焰色反应取镶有铂丝(也可用镍铬丝代替 )的玻棒一根(铂丝的尖端弯成小环状),先按下法清洁之:浸铂丝于纯 6 molL-1 HCl 溶液中( 放在小试管内),然后取出在氧化焰中灼烧片刻,再浸入酸中,再灼烧,如此重复二至三次,至火焰不再呈现任何离子的特征颜色才算此铂丝洁净。用洁净的铂丝分别蘸取 1 molL-1LiCl、NaCl、KCl、CaCl 2、Sr
7、Cl 2、BaCl 2 溶液在氧化焰中灼烧。观察火焰的颜色。在观察钾盐的焰色时要用一块钴玻璃片滤光后观察。本书末插图描述了火焰的颜色。(四) 、锡、铅、锑和铋的难溶盐1硫化物(1) 硫化亚锡、硫化锡的生成和性质 在二支试管中分别注入 0.5 mL 0.5 molL-1SnCl2溶液和 SnCl4 溶液,分别注入少许饱和硫化氢水溶液,观察沉淀的颜色有何不同。分别试验沉淀物与 1 molL-1HCl、1 molL-1 (NH4)2S 和(NH 4)2SX 溶液的反应。通过硫化亚锡、硫化锡的实验得出什么结论?写出有关反应方程式。(2) 铅、锑、铋硫化物 在三支试管中分别加入 0.5 mL 0.5 m
8、olL-1 Pb(NO3)2、SbCl 3、Bi(NO 3)3,然后各加入少许 0.1 molL-1 饱和硫化氢水溶液,观察沉淀的颜色有何不同。分别试验沉淀物与浓盐酸,2 molL-1NaOH、0.5 molL-1 (NH4)2S、(NH 4)2SX、浓硝酸溶液的反应。2铅的难溶盐(1) 氯化铅 在 0.5 mL 蒸馏水中滴入 5 滴 0.5 molL-1 Pb(NO3)2 溶液,再滴入 35 滴稀盐酸,即有白色氯化铅沉淀生成。将所得白色沉淀连同溶液一起加热,沉淀是否溶解?再把溶液冷却,又有什么变化?说明氯化铅的溶解度与温度的关系。 取以上白色沉淀少许,加入浓盐酸,观察沉淀溶解情况。(2) 碘
9、化铅 取 5 滴 0.5 molL-1 Pb(NO3)2 溶液用水稀释至 1 mL 后,滴加 1 molL-1 KI溶液,即生成橙黄色碘化铅沉淀,试验它在热水和冷水中的溶解情况。(3) 铬酸铅 取 5 滴 0.5 molL-1 Pb(NO3)2 溶液,再滴加几滴 0.5 molL-1 K2CrO4 溶液。观察 PbCrO4 沉淀的生成。试验它在 6 molL-1 HNO3 和 NaOH 溶液中的溶解情况。写出有关反应方程式。(4) 硫酸铅 在 l mL 蒸馏水中滴入 5 滴 0.5 molL-1 Pb(NO3)2 溶液,再滴入几滴 0.1 molL-1Na2SO4 溶液。即得白色 PbSO4
10、沉淀。加入少许固体 NaAc,微热,并不断搅拌,沉淀是否溶解?解释上述现象。写出有关反应方程式。根据实验现象并查阅手册,填写下表。名称 颜色 溶解性(水或其它试剂)溶度积(Ksp)PbCl2PbI2PbCrO4PbSO4PbSSnSSnS2(五)、PbO 2 以及 NaBiO3 的氧化性1在 1 滴 0.002molL-1 硫酸锰溶液中,加入 3mL 2molL-1 H2SO4,再加入少量固体铋酸钠,微热,加少量水稀释,观察溶液颜色的变化,写出反应式。2取极少量二氧化铅,加入 3mL2molL-1 H2SO4 及 1 滴 0.002molL-1 硫酸锰溶液,微热,观察现象。写出反应的方程式。3取极少量二氧化铅,加入浓盐酸,观察现象,并鉴定反应产物,写出反应的方程式。五、实验习题1今有未贴标签无色透明的氯化亚锡,四氯化锡溶液各一瓶,试设法鉴别。2若实验室中发生镁燃烧的事故,可否用水或二氧化碳灭火器扑灭?应用何种方法灭火?3怎样用平衡移动的原理解释 MgCl2 溶液中加入氨水有沉淀产生,再加入 NH4Cl 固体沉淀又溶解的现象?4将擦净的镁条投入滴有酚酞的水中,开始见镁条表面有红色,加热后红色消失,这是为什么?5NaBiO 3 和酸性 MnSO4 溶液反应过程中产生的气体是什么?