无机化学实验报告

湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

实验3 p区非金属元素(II)(氮族、硅、硼)

何 艳 （仅修改版面格式，未修改内容）

（学号：012301314211实验日期：2013年3月19日 实验指导教师：周环波）

摘要(Abstracts)：为了试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质，试验磷酸盐的酸碱性和溶解性，了解硅酸盐的主要性质。本实验通过一些简单可行的方法，完成了铵盐及硝酸盐的热分解的实验，磷酸盐的酸碱性和溶解性的测定与比较，以及硅酸水凝胶的制备。结果表明：铵盐加热易分解；亚硝酸易分解，不稳定，既具有氧化性又具有还原性；硝酸受热易分解，其产物取决于盐中的阳离子，且具有氧化性；磷酸盐都能水解；焦磷酸根离子具有配位性。

关键词(Key Words)：氮；硅；硼；化合物；化学性质

1、实验内容 1.1实验仪器 酒精灯.蒸发皿.试管.烧杯 1.2 实验内容 1）∪+NH4Cl垂直固定，加热，并将润湿pH试纸横2、结果及讨论 1）现象及解释：pH试纸先变蓝后变红，有白雾产生，试管壁上生成一层白色附着物即冷凝置管口 生产的 NH4Cl结晶；P(NH3)＜P(空气)＜ P(HCl)， NH3性，HCl呈酸性。 反应原理：NH4Cl=NH3↑+HCl↑ 2）∪+(NH4)2SO4重复以上实验步骤 2）现象及解释：产生刺激性气体，管内物质略变黑 (NH4)2SO4=NH4HSO4+NH3↑硫酸铵含有少量杂质。 3）现象及解释：有红色火花喷出，橘红色晶3）∪+(NH4)2Cr2O7重复以上实验步骤. 体变为灰绿色；NH4)2Cr2O7=Cr2O3+NH3↑+H2O 4）1ml 3mol／L H2SO4注入冷水中冷却的.1ml 饱和4）现象及解释：有无色气体产生，无色气体渐NaNO2溶液中，从冰水中取出试管，放置片刻 变为红棕色气体； NaNO2+H2SO4=HNO2+NaHSO4 5）∪+2d0.1 mol／L KI(aq)+3 mol／LH2SO4酸化+0.5 4HNO2=4NO↑+2H2O+O2↑ 2NO+O2=2NO2 5）现象及解释：加硫酸后溶液变为黄色，加亚mol／LNaNO2(aq) 6） ∪+2d0.1 mol／LKMnO4(aq) +3 mol／L H2SO4酸化硝酸钠后溶液变为棕色，有气泡产生；2NO22-+2I-+4H+=I2+2NO↑+2H2O +0.5 mol／LNaNO2(aq) 6）现象及解释：溶液紫红色褪去，变为无色透7）∪+少量锌片+1ml浓硝酸 明；2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O 7）现象及解释： 有红棕色气体产生，反应极8） ∪+少量锌片+1ml稀硝酸(0.5mol／L) 为剧烈，试管温度升高； Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O 9）将上述反应后的溶液滴到一只表面皿中，再将润湿8）现象及解释：反应相对浓硝酸而言较慢，试的红色石蕊试纸贴于另一只表面皿上，向装有溶液管温度相对较低；的表面皿上加1滴40％浓碱，迅速将贴有试纸的表4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)+NH4NO3+3H2O 面皿倒扣其上并水浴加热 9）现象及解释：有刺激性气体产生，试纸变蓝，10）∪+少量硫粉+1ml浓硝酸加热 且有白色晶体析出；NH4NO3=NH3↑+HNO3 11）∪+NaNO3(s)加热分解 10）现象及解释：有红棕色气体产生； S+4HNO3(浓)=4NO2↑+SO2↑+2H2O 12）∪+Cu(NO)2加热分解 11）现象及解释：NaNO3加热先溶化产生橘黄 色液体，同时生成无色气体； - 1 - / 2

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13）pH试纸测定Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4(aq)的pH 14）①∪+0.5ml 0.1 mol／L Na3PO4+几滴0.1 mol／L AgNO3 ②∪+0.5ml 0.1 mol／L Na2HPO4+几滴0.1 mol／L AgNO3 . ③∪+0.5ml 0.1 mol／L NaH2PO4+几滴0.1 mol／L AgNO3 15） ①∪+0.5ml 0.1 mol／L Na3PO4+0.5 mol／L CaCl2 ②∪+0.5ml 0.1 mol／L Na2HPO4+0.5 mol／L CaCl2 ③∪+0.5ml 0.1 mol／L NaH2PO4++0.5 mol／L CaCl2 上述三只试管中均先滴加2mol／L氨水，再滴加2mol／L盐酸 16） 0.5ml 0.2 mol／LCuSO4(aq)+0.1mol／L焦磷酸钠溶液(逐滴滴入)，再继续加焦磷酸钠溶液 17）∪+2ml 20％Na2SiO3+6mol／LHCl(aq) 2NaNO3=4NaNO2+O2↑ 12）现象及解释：有红棕色气体产生，蓝色Cu(NO3)2先变为绿色再变为黑色；2 Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑ 13）现象及解释： Na3PO4呈强碱性， Na2HPO4呈弱碱性， NaH2PO4呈弱酸性；PO42-+H2O→HPO42-+OH- HPO42-+H2O→H2PO4-+OH- HPO42-→H++PO43-(水解大于电离)，H2PO4-→HPO4-+H+ H2PO4-+H2O→H3PO4+ OH-(电离大于水解) 14）现象及解释：①产生沉淀，溶液pH变小，+3Ag+PO43-= Ag3PO4↓ ②产生沉淀，溶液pH变小，3Ag++HPO42-=Ag3PO4↓+H+ ③产生黄色沉淀，溶液pH变小， +-+ 3Ag+H2PO4= Ag3PO4↓+2H 15）现象及解释： ①产生白色絮状沉淀，呈碱性；Ca2++PO43-=Ca3(PO4)2↓ ②有沉淀产生，呈碱性；Ca2++HPO42-=CaHPO4↓ ③无沉淀产生，呈酸性；Ca2+与H2PO4-不反应 16）现象及解释：加氨水后促进HPO42-和H2PO4-的电离，两只试管中均生成Ca3(PO4)2沉淀，加盐酸后促进水解，三只试管中白色沉淀全部溶解；先生成白色沉淀，继而白色沉淀溶解；2Cu2++P2O74-=Cu2P2O7↓ CuP2O4+ P2O74-=2[Cu(P2O7)]2- 17）现象及解释：产生透明的胶体，处于半凝固状态；Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体) 3、结论

1）固态铵盐加热易分解，一般分解为氨气和相应的酸，如果酸不挥发，则生成氨气，如果生成的酸具有氧化性，则氨气被氧化为N2O，继而因不稳定分解为N2和O2；

2）硝酸盐受热易分解，其产物取决于盐中的阳离子；亚硝酸易分解，不稳定，具有弱酸性，同时既具有氧化性又具有还原性；

3）硝酸由于浓度不同具有不同程度的氧化性，与金属反应的产物也不相同；

4. 磷酸盐中，磷酸二氢盐均溶于水，正盐和一氢盐中除钾盐，钠盐，铵盐之外均不溶于水，磷酸盐都能水解，焦磷酸根离子具有配位性；硅酸盐与酸反应能产生硅酸胶体。

参考文献

[1] 北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学实验(第三版) [M]. 北京：高等教育出版社，2005：150-152. [2] 陈正萍. 硼砂珠实验的改进[J]. 贵州大学学报(自然科学社)，1999，02：16-17. [3] 吴淑利. 新型硼酸盐的性质合成研究[D]. 宁波大学2010，25-45

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