無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二十二-堿金屬和堿土金屬

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無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十二 堿金屬和堿土金屬 [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯 比較堿金屬、堿土金屬的活潑性。試驗(yàn)并比較堿土金屬氫氧化物和鹽類的溶解性。練習(xí)焰色反應(yīng)并熟悉使用金屬鉀、鈉的安全措施。 [實(shí)驗(yàn)用品] 儀器：燒杯、試管、小刀、鑷子、坩堝、坩堝鉗、離心機(jī) 固體藥品：鈉、鉀、鎂條、醋酸鈉 液體藥品：汞、NaCl(1molL-1)、KCl(lmolL-1)、MgC12(0.5molL-1)、CaC12(0.5molL-1)、BaC12(0.5molL-1)、新配制的NaOH(2molL-1)、氨水(6molL-1)、NH4Cl(飽和)、Na2CO3(0.5molL-1、飽和)、HCl(2molL-1)、HAc(2molL-1、6molL-1)、HNO3(濃)、Na2SO4(0.5molL-1)、CaSO4(飽和)、K2CrO4(0.5molL-1)、KSb(OH)6(飽和)、(NH4)2C2O4(飽和)、NaHC4H4O6(飽和)、AlCl3(0.5molL-1) 材料：鉑絲(或鎳鉻絲)、pH試紙、鈷玻璃、濾紙 [實(shí)驗(yàn)內(nèi)容] 一、鈉、鉀、鎂的性質(zhì) 1．鈉與空氣中氧的作用 用鑷子取一小塊金屬鈉（綠豆大），用濾紙吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即置于坩堝中加熱。當(dāng)鈉開始燃燒時(shí)，停止加熱。觀察反應(yīng)情況和產(chǎn)物的顏色、狀態(tài)。冷卻后，往坩堝中加入2ml蒸餾水使產(chǎn)物溶解，然后把溶液轉(zhuǎn)移到一支試管中，用pH試紙測(cè)定溶液的酸堿性。再用2molL-1H2SO4酸化，滴加1～２滴0.01molL-1KMnO4溶液。觀察紫色是否褪去。由此說明水溶液是有H2O2，從而推知鈉在空氣中燃燒是否有Na2O2生成。寫出以上有關(guān)反應(yīng)方程式。 現(xiàn)象和解釋 2Na + O2 Na2O2黃色粉末 Na2O2 + 2H2O == H2O2++ 2NaOH 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ == 2Mn2+ + 8H2O + 5O2 2、鈉、鉀、鎂與水的作用 用鑷子取一小塊金屬鉀和金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即將它們分別放入盛水的燒杯中?？蓪⑹孪葴?zhǔn)備好的合適漏斗倒扣在燒杯上，以確保安全。觀察兩者與水反應(yīng)的情況，并進(jìn)行比較。反應(yīng)終止后，滴入1～2滴酚酞試劑，檢驗(yàn)溶液的酸堿性。根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的劇烈程度，說明鈉、鉀的金屬活潑性。寫出反應(yīng)式。 現(xiàn)象和解釋 Na燃燒為黃光，有氣體生成，K燃燒為紅光，有氣體生成。溶液呈堿性。 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O === 2KOH + H2↑ 取一小段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化物，放入一支試管中，加入少量冷水。觀察有無反應(yīng)。然后將試管加熱，觀察反應(yīng)情況。加入幾滴酚酞檢驗(yàn)水溶液的酸堿性，寫出反應(yīng)式。 現(xiàn)象和解釋 Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑有氣體放出 二、鎂、鈣、鋇的氫氧化物的溶解性 （1）在三支試管中，分別加入0.5ml 0.5molL-1MgCl2、CaCl2、BaCl2氯化鎂溶液，再各加入0.5ml 2molL-1新配制的NaOH溶液。觀察沉淀的生成。然后把沉淀分成兩份，分別加入6molL-1鹽酸溶液和6molL-1氫氧化鈉溶液,觀察沉淀是否溶解，寫出反應(yīng)方程式。 現(xiàn)象和解釋 Mg2+ + 2HO- === Mg(OH)2↓ Ca2+ + 2OH- === Ca(OH)2↓ Ba2+ + 2OH- === Ba(OH)2↓都有白色沉淀生成 Mg(OH)2 + 2H+ === Mg2+ + 2H2O Mg(OH)2↓、Ca(OH)2↓、Ba(OH)2↓在HCl中可溶，在NaOH中不溶。 （2）在試管中加入0.5ml 0.5molL-1氯化鎂溶液，再加入等體積0.5molL-1NH3.H2O，觀察沉淀的顏色和狀態(tài)。往有沉淀的度管中加入飽和NH4Cl溶液，又有何現(xiàn)象？為什么？寫出反應(yīng)方程式。 現(xiàn)象和解釋 Mg2+ + 2NH3.H2O == Mg(OH)2↓+ 2NH4+ Mg(OH)2 + 2H+ == Mg2+ + 2H2O Mg(OH)2↓在NH4Cl中可溶，在NaOH中不溶。 三、堿金屬、堿士金屬元素的焰色反應(yīng) 取一支鉑絲(或鎳鉻絲)，鉑絲的尖端彎成小環(huán)狀，蘸以6molL-1鹽酸溶液在氧化焰中燒片刻，再浸入鹽酸中，再灼燒，如此重復(fù)直至火焰無色。依照此法，分別蘸取1molL-1氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇溶液在氧化焰中灼燒，觀察火焰的顏色。每進(jìn)行完一種溶液的焰色反應(yīng)后，均需蘸濃鹽酸溶液灼燒鉑絲(或鎳鉻絲)，燒至火焰無色后，再進(jìn)行新的溶液的焰色反應(yīng)。觀察鉀鹽的焰色時(shí)，為消除鈉對(duì)鉀焰色的干擾，一般需用藍(lán)色鈷玻璃片濾光后觀察。 現(xiàn)象和解釋 NaCl(黃)、KCl(淺紫)、CaCl2(洋紅)、SrCL2(紅)、BaCl2(黃綠) [實(shí)驗(yàn)習(xí)題] 1．若實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生鎂燃燒的事故，可否用水或二氧化碳來滅火，應(yīng)用何種方法滅火？ 答:不能，因?yàn)殒V能和它們發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)該用砂滅火。