非金属元素性质综合实验 (2)

NaNO3：无现象

Na2S：黑色沉淀 2Ag++S2- ＝ Ag2S

Na2S2O3：沉淀的颜色由白色――黄色――棕色――黑色 Ag++S2O32- ＝Ag2S2O3（白）

Ag2S2O3（白）＋H2O ＝Ag2S（黑） ＋H2SO4

Na2HPO4：黄色沉淀，溶于酸，Ag+ + HPO42- ＝Ag3(PO4)（黄） ＋H+

3. 在选用酸溶液作为氧化还原反应的介质时，为何不常用HNO3或HCl？在什么情况下可选用HNO3或HCl？

在氧化还原反应中，物质大多具有氧化还原性，所以所选用的介质一般不具有氧化还原性，而HNO3具有氧化性，HCl具有还原性。所以不选。

在下列几种情况下可以选用HNO3和HCl：

（1）反应不是氧化还原反应，且反应物不与两种酸反应

（2）反应中的某一种物质于其它的酸性介质反应，只能选用HNO3或HCl （3）氧化还原反应，但此条件下不与HCl或HNO3反应。

4. 有三瓶未贴标签的溶液分别是NaNO2、Na2SO3和KI，如何进行鉴别？

H2SO4（2M）

（1）出现红棕色气体的是NaNO2。 （2）有刺激性气体生成的是Na2SO3。 （3）无明显现象的KI。

5. KIO3和NaHSO3在酸性介质中的反应产物与二者的相对量有什么关系？

IO3- +3HSO3- =I-+3SO42- +3H+

2IO3- +5HSO3- =I2+5SO42- +3H+＋H2O

nIO?23?n?5当HSO3时，产物为I2、SO42- 、H+、H2O 2nIO3?1??5nHSO?33当时，产物为I2、SO42- 、H+、H2O、I-

nIO?13?n?3当 HSO3时，产物为I－、SO42- 、H+。

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6. 向KI溶液中滴加氯水有I2析出。氯水加多了，溶液又变成无色，用反应方程式表示。说明此反应的应用。

2KI+ C12

I2 + 5C12 + 6H2O

I2+2KCl

2 IO3－ + 12H+ + 10C1－

应用：天然盐卤水中提取碘生产碘。

7．利用实验中的试剂，设计实验验证ClO3-、BrO3-、IO3-氧化性的强弱。 ①．在一根试管中加入1cm3 0.1mol·dm-3NaBrO3溶液再滴几滴氯水，加入0.5cm3 CCl4摇晃几下观察有机层是否呈黄色。

②．在一根试管中加入1cm3 0.1mol·dm-3NaClO3溶液再滴几滴碘水，加入0.5cm3 CCl4摇晃几下观察有机层是否呈无色。 2BrO3-+ C12 Br2+ 2ClO3-

2 IO3－+ C12

I2+ 2ClO3-试管中的1cm3 0.1mol·dm-3Na2S2O3溶液中滴加1滴0.1mol·dm-3AgNO3，有什么现象？写出反应方程式。 有沉淀生成又迅速消失 Na2S2O 3 +AgNO3 Na3[Ag(S2O 3)2]+ NaNO3

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金属元素性质综合实验

实习时间：2012年6月8日实习地点：3#4楼实施单位：邵阳学院 一．实习过程

组长确定、领取药品，组员合作配制实验所需溶液，再集体进行实验。

二．实习内容

1.氢氧化物的生成和性质 1） 氢氧化物的两性

根据其特性，自制Cr(OH)3、Sn(OH)2，观察其颜色和状态，并试验其酸碱性 2） 氢氧化物的两性偏碱性

自制Cu(OH)2、Pb(OH)2，观察其颜色和状态，选择合适的酸和不同浓度的NaOH试验其性质。

3） 氢氧化物的脱水性

用AgNO3、HgCl2、CuSO4溶液分别与2mol·dm-3NaOH作用，观察现象。将三支试管加热又有何变化？ 4） 氢氧化物的还原性

分别取少量Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+溶液与2mol·dm-3NaOH作用，仔细观察现象。对比它们在空气中的稳定性。[保留Co(OH)2、Ni(OH)2供下面实验用]。 5） 氢氧化物的氧化性

向实验4制得的Co(OH)2、Ni(OH)2中各加入少量的3%H2O2溶液，观察有无变化？然后再向另一新制成的Ni(OH)2中加入溴水，再观察有何变化。将上述沉淀离心分离后分别加入浓HCl，观察现象，并用KI-淀粉试纸检验所产生的气体。

对比Fe2+、Co2+、Ni2+还原性强弱及Fe3+、Co3+、Ni3+氧化性强弱。 2.硫化物

自制少量SnS、SnS2，观察其颜色和状态，试验SnS2在1mol·dm-3 Na2S溶液中的溶解性及SnS在0.1mol·dm-3 Na2S2溶液中的溶解性。 3.化合物的氧化还原性 1）Sn2+在不同介质中的还原性

（1）碱性介质：自制少量[Sn(OH)4]2-溶液，加入少量0.1mol·dm-3 Bi(NO3)2溶液，观

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察黑色沉淀的生成。此反应用于Bi2+和Sn2+的鉴定。

（2）酸性介质，取一两滴0.1mol·dm-3 HgCl2溶液，逐滴加入SnCl2溶液，观察现象，注意颜色白→灰→黑的变化过程，此反应可用于Hg（Ⅱ）和Sn2+的鉴定。 2）Bi3+的还原性和Bi3+的氧化性

取少量0.1mol·dm-3 Bi(NO3)2溶液，加入6mol·dm-3 NaOH溶液，再加入3%H2O2，水浴加热，观察灰黄色沉淀的生成。离心分离后，在沉淀中加入6mol·dm-3 HNO3酸化，加入1滴0.1mol·dm-3 MnSO4液，水浴加热，离心后观察溶液的紫红色，此反应可用来鉴定Mn2+。

3）Pb（Ⅳ）的氧化性

设计实验，选择合适的酸和还原剂，证明PbO2的强氧化性。

在试管中滴1滴0.01 mol?l1MnSO4，稀释后，用6 mol?l1HNO3酸化，加入少量的PbO2(s)水浴

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加热，加入1滴AgNO3溶液。

4）Cr3+的还原性，CrO42-和Cr2O72-的互变及的氧化性

（1）自制少量[Cr(OH4)] 2-溶液，加入3%H2O2，水浴加热，观察溶液的颜色变化。冷却后加入0.5cm3乙醚，再加入6mol·dm-3 HNO3，振荡，观察乙醚层中的深蓝色。此反应用来鉴定Cr3+。

（2）CrO42-溶液中加入少量2mol·dm-3 H2SO4溶液，观察溶液的颜色变化，再滴加2mol·dm-3 NaOH，观察有何变化；加入少量2mol·dm-3 H2SO4溶液，最后向该橙色溶液中加入几滴0.1mol·dm-3(NH4)2Fe(SO4)2，观察现象并解释。 4. Fe3+、Co2+、Ni2+、Hg2+与氨水的反应

取少量FeCl3、CoCl2、NiCl2、HgCl2溶液，分别加入2mol·dm-3氨水至过量，仔细观察现象，写出反应方程式。 5. Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）的转化和性质

（1）取少量Cu屑，加入0.5cm31mol·dm-3 CuCl2和1cm3NaCl饱和溶液，加热至沸，待溶液颜色由棕色变土黄色时，用滴管取1滴溶液加入水中，若有白色沉淀生成即停止加热，将溶液倒入盛有蒸馏水的小烧杯或试管中，（注意Cu屑不要倒入），观察现象，静置，用滴管插入烧杯底部吸取少量沉淀，分别试验其与浓HCl、2mol·dm-3氨水的反应，观察现象并解释。

（2）设计实验，制备白色CuI沉淀，写出实验步骤、现象及反应式。分别试验其与浓HCl、2mol·dm-3氨水的反应，观察现象并解释。

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三．实习收获和重要心得体会

①．通过这次金属元素性质综合实验的实习基本了解了金属元素的典型性质，发现并发现金属元素的反应一般伴随的漂亮的颜色变化，且有很多金属化合物是不稳定的，试剂的加的量也会对反应照成和大影响。

②．实验过程中有很多颜色变化也是无法解释的，且很多试剂要现配现用。

四．存在不足和建议

①实验过程中产生很多废弃重金属液体倒进废液岗，直接当废水排放，且有的金属像银等贵金属没有回收再利用。

②实验过程中试剂没有调理的摆放，一组人在那到处找试剂，场面有点混乱，容易引起安全事故。

③实验前实验的原理没有好好了解，在做的过程中有点云里雾里的感觉。

五．思考题

1. 在Cr3+溶液中加入Na2S，得到的沉淀是什么？解释原因。

得到的沉淀是灰绿色的Cr(OH)3，Na2S在溶液中发生水解，S2- + H2O =HS- +OH-，其水解常数

Kw10?14Kb1＝??7.7?10?2 ，可见，水解程度很大，水解生成的OH-较多[Cr3+][OH-]3

?13Ka21.3?10的值大于KspCr(OH)3＝6.7×10-31，所以生成Cr(OH)3沉淀。

2. 某同学在鉴定Cr3+时，向Cr3+溶液中加入过量NaOH并用H2O2氧化，然后加入稀H2SO4、乙醚，却得不到蓝色而是绿色的溶液，请帮助分析原因。

向Cr3+溶液中加入适量的NaOH，生成Cr(OH)4，再加入H2O2被氧化成CrO42-，加入稀H2SO4

酸化。生成Cr2O72-，再与剩余的H2O2配位生成CrO5，由于CrO5在水溶液中极不稳定，按下式迅速分解：4CrO5 ＋12H+ = 4Cr3+ +7O2 + 6H2O ，乙醚作为萃取剂将CrO5萃取至有机相中，并与之配位，生成蓝色的[CrO5·O(C2H5)2]。

没有得到蓝色而只得到绿色的Cr3+溶液很可能是因为乙醚加入的过晚，CrO5已大量分解，因而溶液只呈现[Cr(H2O)6]3+的绿色，为了使蓝色更明显，可以先加入乙醚再用酸酸化，这样生成的CrO5能及时地进入乙醚层，生成蓝色配合物，增加稳定性。

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3．Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）各自稳定存在和相互转化的条件是什么？

Cu2+的水合能和配合物的稳定性较大，在水溶液中存在如下歧化反应：2Cu+＝Cu + Cu2+，该反

＋

应的平衡常数较大，要使反应平衡左移，即要使Cu稳定，必须加入Cu+的沉淀剂或配位剂，入：－－－－

Cl、I、S2、CN等，因此，在水溶液中Cu2+能稳定存在，Cu+则不能稳定存在，在固态和高温时，Cu+比Cu2+稳定，如：CuO加强热时，会分解为Cu2O：2CuO＝Cu2O＋1/2O2(1273K)

CuCl、CuBr、CuI可以用适当的还原剂(如SO2、Sn2+、Cu等)在相应的卤素离子存在条件

下，还原Cu2+得到。即在沉淀剂的存在下，Cu2+可以被还原为Cu(Ⅰ)：

2Cu2+ +2X-＋SO2＋2H2O＝2CuX(s)＋4H++SO42-、2Cu2+ +4I-=2CuI(s)+I2等，Cu(Ⅰ)在水溶液中则

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