目录

绪论

实验1 仪器的认领和洗涤

实验2 灯的使用 玻璃管的简单加工

实验3 称量练习——台秤和分析天平的使用

实验4 CO2相对分子质量的测定

实验5 硫酸铜结晶水的测定

实验6 溶液的配制

实验7 酸碱滴定

实验8 HAC电离度和电离常数的测定

实验9 水的净化——离子交换法

实验10 PbI2溶度积的测定

实验11 由海盐制试剂级NaCl

实验12 化学反应速率和活化能——数据的表达和处理

实验13 转化法制备KNO3 ——溶解、蒸发、结晶和固液分离

实验14 碱式碳酸铜的制备——设计实验

实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡

实验16 硫酸亚铁铵的制备——设计实验

实验17 P区非金属元素（一）（卤素、氧、硫）

实验18 P区非金属元素（二）（氮族、硅、硼）

实验19 常见非金属阴离子的分离与鉴定

实验20 硫代硫酸钠的制备

实验21 主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋）

实验22 ds区金属（铜、银、锌、镉、汞）

实验23 常见阳离子的分离与鉴定（一）

实验24 {dy}过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰）

实验25 {dy}过渡系元素（二）（铁、钴、镍）

实验26 磺基水杨酸合铁（III）配合物的组成及其稳定常数的测定

实验27 一种钴（III）配合物的制备

实验28 高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法

实验29 醋酸铬（II）水合物的制备——易被氧化的化合物的制备

实验30 从烂版液回收硫酸铜——设计实验（本科）

实验31 生物体中几种元素的定性鉴定（专科）

实验32 离子鉴定和未知物的鉴别——设计实验

绪论

一、为什么要学习无机实验课？

化学是一门实验科学，学习化学，离不开实验。

1、 传授知识和技术；

2、 训练科学方法和思维；

3、 培养科学精神和品德

二、 怎样学好无机实验？

1、 预习——P2；

2、 实验；

3、 实验报告。

三 遵守实验室规则。

一、 注意实验室安全，学会自我保护。

二、 对学生的要求。

1) 关于预习报告：正规笔记本，不定期检查，评定平时成绩。两次没有者本学期成绩评为不及格；

2) 准时进入实验室，保持安静，穿好实验服；

3) 每人都必须完成实验作业，及时如实地记录，凡有实验测定数据的都必须填好原始数据表，我签字并贴在实验报告上。

保持实验台整洁有序，实验结束后清扫自己实验台及水池。

实验结束后给我看实验记录或产品，允许后再离开。每次实验当80%左右学生做完后，{zh0}点评一次，当天问题当天解决。

4) 做好值日，整理实验室，做好“三关”（关水、断电、关窗）；

请假及纪律；

5) 及时洗涤仪器，遵守仪器损坏赔偿制度；

6) 及时交实验报告，杜绝抄袭；

7) 成绩=平时成绩*60%+考试成绩*40%。

以平时成绩为主。

实验一 仪器的认领和洗涤

[实验目的]

1、熟悉无机化学实验室规则和要求；

2、领取无机化学实验常用仪器并熟悉其名称、规格，了解使用注意事项；

3、学习并掌握常用仪器的洗涤和干燥方法；

4、进行实验室安全知识教育。

[实验内容]

一、仪器的认领：

由二年级学生移交，需要强调以下几点：

1、 依仪器清单进行，烧杯可以大顶小；

2、 凡磨口仪器注意塞子是否能打开转动，是否配套。取用时一律口朝上，防止塞子跌落。磨口仪器有：容量瓶、分液漏斗、酸式滴定管、称量瓶、广口瓶。

3、 防止丢失；

4、 自己买一把锁子。

5、 仪器经常有丢失的情况，对一二年级学生都应有所交待。

一、 简介实验室情况。

二、 仪器的洗涤

由预备室提供洗衣粉水，每人洗涤一件仪器交给我检查。我示范仪器洗涤的方法。

三、 打扫卫生。

实验二：灯的使用 玻璃管的简单加工

[实验目的]

1、掌握酒精喷灯、酒精灯的正确使用方法；

2、练习玻璃管的截断、弯曲、拉制、熔烧等操作；

3、练习塞子钻孔的基本操作。

[实验内容]

一、 灯的使用

1、 酒精灯：400~500℃

（1） 构造

（2） 使用方法

检查灯芯并修整——添加酒精——点燃——熄灭——加热

2、 挂式酒精喷灯

（1） 构造

（2） 使用方法

注意事项：①预热两次后仍不出气，用探针疏通；

②防止形成“火雨”；

③预热用酒精远离火源。

二、 玻璃管的简单加工

１、 截割和熔烧；

２、 弯曲；

３、 拉制。

对于小角度弯管（＜90°），宜采用多次弯成。注意火侯（拉毛细管比滴管烧得时间更长一些。拉管时先慢后快，使管由粗变细。拉到所需细度后让另一端下垂，冷却定型；或保持手型不变直至冷却。扩口用锉刀或在石棉网上垂直加压。

注意：防止xx。将烧过的管棒依先后次序放在石棉网上，防止烫手及橡胶板。

三、 塞子钻孔

１、 选择塞子： 1/2H塞子≤塞子进入瓶颈高度≤2/3H塞子；

２、 选择钻孔器：钻孔器口径略粗于孔径；

３、 钻孔：先钻小端，钻至2/3H时，再从大端钻。

４、 玻璃管插入橡皮塞的方法：

注意事项：安全。

1） 钻孔时小心钻孔器伤手指；

2） 插入玻璃管时小心折断伤手。

[实验作业]单位——cm

１、 弯管：

２、 滴管-----------2支

３、 焰色反应用玻璃棒（Ni——Cr丝）；

４、 装配制取氧气O2制置。

实验三 称量练习——台秤和分析天平的使用

[实验目的]

学习台秤和分析天平的使用方法

[实验内容]

一、 台秤：

１、 结构：横梁、盘、指针、刻度盘、游码标尺、游码、平衡调节螺丝；

２、 称量方法：左物右码。

３、 注意事项。

二、 电光分析天平的使用

１、 结构：原理或结构以人肩挑水为例说明；

２、 使用方法；

（1） 称前检查；

（2） 调节零点；

（3） 称量物体；

（4） 读数；

（5） 称后检查。

即 “ 一检二调三称四读五复位” 。

注意事项：

① 保护刀口；

② 砝码的组成及加码原则：由大到小，折半加入；

③ 注意光标的正常性，即悠悠滑过；

④ 结果的读取，只xx到0.0001g，不能为0.00001g。当光标在一小格之间时，偏向左读左，偏右读右；

⑤ 称量记录记在预习报告本上。

[实验作业]

１、 用台秤称取两个物体质量（称量瓶）；

２、 用分析天平称量；

① 直接法：称量瓶 ；

② 差碱法：准确称取0.6~0.7gNaCl。

实验四 CO2相对分子质量的测定

[实验目的]

1、学习气体相对密度法测定相对分子质量的原理和方法

2、巩固使用启普发生器和熟悉洗涤、干燥气体的装置；

3、继续练习分析天平的使用。

[实验原理]

根据阿佛加德罗定律可导出：在同温同压下，同体积的两种气体的质量之比等于其相对分子质量之比：

mA/mB=MA/MB

即P、T一定时：MCO2=mCo2/m空气×29.0

[实验内容]

１、 启普气体发生器的安装和使用；

２、 装置制取、净化和收集CO2装置；

３、 称量洁净干燥的磨口锥形瓶，即测得：m（空气+瓶+瓶塞）

４、 开启活塞产生CO2气体并净化收集，在分析天平上测得m（CO2+瓶+瓶塞）。重 复测量一次。

５、 测量锥形瓶的容积；

６、 读取大气压强及温度。

[问题及注意事项]

一切操作均以减小误差为目的：

１、 启普气体发生器的结构及使用方法？

注意气密性；所有玻璃塞用橡皮筋绑好；加入酸的量以刚淹没固体为宜。

２、 装置时需注意什么问题？

整体装置在同一平面上，美观大方实用。连接的橡皮管不能太长。注意洗气瓶进气管与出气管的区分及连接，洗气瓶连接时注意不要折断（昂贵），也可用集气瓶或锥形瓶配塞打孔代替，添加洗气溶液适量，太多时液压大气体不易出来。

导气管能伸到锥形瓶底。

３、 凡是涉及锥形瓶的称量都以盖上塞子为宜，为什么？

防止CO2 溢出。 称量完m（空气+瓶+塞）后不得再用手接触瓶，可垫一张纸搬运（用纸条来回搬运比较危险）。并放在干净的台面上。前后称量应在同一架天平上进行。

４、 锥形瓶应干燥洁净，测容积时外壁也不应带水。

５、 CO2气体必须净化干燥，否则对结果产生正误差。

怎样检验CO2已装满？取出导气管时要轻，防止扰动。

装满CO2后不盖塞行吗？会与空气相扩散。

６、 m空是计算得到的，本实验中能否直接测量出？

７、 测m（水+瓶+塞）时，若超出200g台秤称量范围，能否将两盒砝码集中在一起使用？

８、 值日生领取公用仪器时，嘱咐检查是否完好。保持公用台整洁，实验台整洁。

９、 关于碘量瓶中空气质量的计算：

m=PV/RT M (P=880.0×100Pa T=273+15=288K)

（1） V=120 ml时：

m1=(880.0×100×120×10-6/8.314×288) ×29=0.1279 (g)

（2） 当V=150ml时：

m2=(880.0×100×150×10-6/8.314×288) ×29=0.1599 (g)

（3） 当V=200ml时：

m3=(880.0×100×200×10-6/8.314×288) ×29=0.2132 (g)

实验五 五水合硫酸铜结晶水的测定

——分析天平的使用，灼烧恒重

[实验目的]

1、了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法，进一步熟悉分析天平的使用，掌握试剂的取用方法；

2、学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等基本操作。

[实验原理]

 

加热时，先失掉左边2H2O，再失去Cu2+右边2分子H2O{zh1}失去以氢键与SO2-4结合的水。

＞650℃

CuSO4=======CuO+SO3↑

[基本操作]

１、 分析天平的使用：强调“一检二调三称四读五复位”。从实际来看，学生往往忽略{dy}步，天平处于不正常还进行称量，再三强调“左手先关右手后加减”。

２、 沙浴加热：被加热物质需要受热均匀又不能超过一定温度时，可用特定热浴间接加热，有水浴加热（小于100℃），甘油浴加热(小于150℃），石蜡浴加热（200℃），沙浴加热等。沙浴适用于480℃以下的加热，特点是升温比较慢，停止加热后，散热也较慢。

３、 干燥器的使用：装入无水CaCl2，随开随关，搬动时用两手拇指按住盖子。

４、 研钵的使用。

[实验步骤]

１、 恒重坩埚；

２、 水合硫酸铜脱水。

[问题及注意事项]

１、 坩埚为什么要恒重？

用氧化焰灼烧至红热。若有其他污染物经灼烧后，脱水时不会再有质量变化，避免引起质量误差。灼烧时{zh0}不要用盖。

{dy}组洗涤后我让放入烘箱中烘干，有的坩埚发生破裂，部分坩埚用喷灯灼烧时也发生破裂，是质量问题？

２、 加入水合硫酸铜的质量？

以1.0~1.2g为宜，太少误差大；太多时铺得太厚，脱水效果不好。{zh0}研细，利于脱水又不飞溅。

学生取用药品的量远远超过所需的量，常常独占就怕自己不够。强调节约药品及回收。所加量应先粗称至1.0g左右。

３、 关于沙浴加热。

由于没有专用沙浴盘，找了一些“露露”饮料罐及装酒瓶的铁罐。装酒铁盒体积大耐高温较好，“露露”罐也可以，从实际效果看也没有烧穿的，但体积小，插入温度计空间有限。暖水瓶铝盒盖被烧穿。

加热后坩埚应放在石棉网上，一会后再移入干燥器，称量前擦干外壁的沙子。

４、 关于灼烧的温度。

以不超过300℃为宜，因此不能用酒精喷灯直接加热。

我让部分组的同学采用酒精灯直接加热，其颜色与前者差异不大。CuSO4的颜色为灰白色，有的表面似有一丝蓝，有学生用铁丝搅动，可以吗？

５、 使用分析天平不熟练，往往忽略了{dy}步检查。天平处于不正常状态（吊耳脱落、圈码脱落、天平梁错位）仍然称量，{zh1}忘了恢复。

实验6 溶液的配制

[实验目的]

1、学习移液管、容量瓶的使用方法;

2、掌握溶液配制的一般方法和基本操作。

[基本操作]

１、 试剂的取用

根据标签颜色识别试剂的纯度，了解英文缩写代码。固体试剂的取用及液体试剂的取用，首要目的是保证试剂的纯度，不被污染，其次节约；对液体试剂的取用可采用边讲边练习的方法。

度量仪器的分类：

量入仪器（In）：容量瓶

量出仪器（Export）：移液管、量筒。

２、 容量瓶的使用方法：

先检查，其次洗涤（洗涤剂、自来水、蒸量水），溶液转移方法，定容。

提问：①蒸馏水洗完后是否还需要用溶液润洗2—3遍？

○2转移溶液时直接靠着倾到，还是用玻棒引流？为什么定容前不能盖好塞上下摇荡？

３、 移液管的使用。

先检查尖嘴是否损坏，其次洗涤（洗涤剂、自来水、蒸馏水、待移液）。移取时“一靠二直再三靠”。

我示范完后练习

一、 配制溶液的一般方法

1、准确配制： 分析天平（固体） 烧杯（洗瓶、玻璃棒） 容量瓶

移液管(溶液)

2、粗略配制： 台秤（固体） 烧杯（洗瓶、玻璃棒） 烧杯

量筒 (溶液) 试剂瓶

烧杯（刻度）

① 计算；

② 称量（量取）；

③ 溶解（稀释）；

④ 定容。

[实验作业]

１、 由固体NaOH配制200ml 0.1mol.L-1 NaOH溶液；

２、 由浓HCl配制200ml 0.1mol.L-1 HCl溶液；

３、 由0.5000mol.L-1 KNO3配制100ml 0.1000mol.L-1KNO3溶液。

[问题及注意事项]

１、 由于“试剂的取用”没有作为专门的一章，因此有必要在这节课中提出并训练。

２、 实验中发现有的学生计算错误，本应称0.8gNaOH而实称8.0g，量取1.7ml浓HCl稀释至200ml而实至100ml。

３、 学生最难的是区分准确配制和粗略配制，以及相应的仪器选择。有的学生用移液管移取溶液至量筒中，再量一下；用容量瓶定容粗略配制的HCl或NaOH溶液。这是本次实验的重点及难点。

４、 浪费蒸馏水。个别学生用自来水配NaOH溶液，发现有絮状沉淀，反思。那么HCl也有用自来水配的（但外表看不出来，如何检测？）。

５、 试剂的取用不规范，乱拉乱盖，瓶盖混乱地躺在桌面上。{zh1}回收溶液时，不看标签，几个学生差点将NaOH倒入HCl中。

实验七 酸碱滴定

[实验目的]

学习酸碱滴定基本操作，掌握酸碱滴定的方法

[实验原理]

H++OH-=H2O

CH+VH+=COH-VOH-

滴定终点借助指示剂的颜色变化来确定，一般强碱滴定强（弱）酸，常以酚酞为指示剂。而强酸滴定强（弱）碱时，常以甲基橙为指示剂。

（1） 酚酞： PH8.0~9.6 PKHIN=9.1 强碱滴强（弱）酸。

（2） 甲基橙：PH3.1~4.4 PKHIN=3.4 强酸滴强（弱）碱。

红 黄

[基本操作]

1、酸式滴定管的使用：

① 使用前检查；

② 洗涤；

③ 装入操作溶液；

④ 滴定。

2、碱式滴定管的使用。

3、移液管的使用。

[实验内容]

标准NaOH溶液由制剂室已备好，但为了练习酸碱滴定管，要求：

1、以NaOH滴定HCl三次，用酚酞作指示剂；

2、以HCl滴定NaOH三次，用甲基橙作指示剂。

[问题及注意事项]

此实验出现的问题与往届相似，要让学生明白以下之问题：

1、标准NaOH溶液是如何配制的？

2、酸式滴定管旋塞涂凡士林的方法及洗涤的方法，前后顺序不能颠倒。

3、往滴定管里装液为什么要直接倾倒？

准备2只公用烧杯。

4、碱式滴定管排空气的方法？挤压玻璃珠的方法？

5、滴定液、被滴定液之区分？滴定操作注意事项？

6、移取溶液注意事项。

7、有效数字的记录及运算。

8、滴定终点的判断。大多数学生刚开始时以为颜色越深越好。

实验八 HAc电离度和电离常数的测定

[实验目的]

1、 测定醋酸的电离度和电离常数，进一步掌握滴定原理、滴定操作及正确判断滴定终点；

2、学习使用pH计。

[实验原理]

HAC====Ac-+H+

K=[Ac-][H+]/[HAC]=[H+]2/(C-[H+])

当α＜5%时，K=[H+]2/C

α=[H+]/C×{bfb}

[基本操作]

1、酸碱滴定操作；

2、容量瓶的使用及准确配制溶液；

3、pH计的使用；

[实验内容]

1、用标准NaOH溶液标定HAC浓度，平行测定3次；

2、配制不同浓度的HAC溶液，准确配制，注意有效数字的记录；

3、pH值的测定：

将上述3个50ml容量瓶编号，由稀到浓，原溶液编为4号。依由稀到浓的次序测定，用50ml小烧杯盛溶液，不一定烘干，可用待装液润洗2—3次。

[问题及注意事项]

1、滴定操作相对于{dy}次要好一些，但还有一些不尽人意；

2、酸度计原理简介，重点介绍使用方法。{zh0}用pHS—2型。本次用雷磁——25型，本身仪器不准确，加之玻璃电极老化，致使结果误差较大。这是本次实验{zd0}误差，也是关键。

将电极从溶液中取出时，保证放开读数开关。

3、若HAc是单瓶配制的话，全室{zh0}配两瓶各为2500ml，每4排一瓶，不得混用。测完pH值的原溶液应倒回。

滴定操作各做各的，测pH值时两人一组，要求都动手。

4、准确配制还需进一步熟练。

实验九 水的净化——离子交换法

[实验目的]

1、了解用离子交换法纯化水的原理和方法；

2、掌握水质检验的原理和方法；

3、学会电导率仪的正确使用方法。

[净化水的方法及原理]：

1、蒸馏法；

2、电渗析法；

3、离子交换法。

（1）离子交换树脂：一种由人工合成的带有交换活性基团的多孔网状结构高分子化合物。在其网状结构的骨架上，含有许多可与溶液中的离子起交换作用的“活性基团”。

阳离子交换树脂：

Ar—SO3-H+ Ar—COO-Hr

阴离子交换树脂：

Ar—NH3+OH- Ar—N+（CH3）3

bH-

（2）原理：基于树脂中的活性基团和水中各种杂质离子间的可交换性。离子交换过程是水中的杂质离子先通过扩散进入树脂颗粒内部，再与树脂活性基团中的H+或OH-发生交换，被交换出来的H+或OH-又扩散到溶液中去，并相互结合成H2O的过程。

在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的。由于交换反应的可逆性。所以只用两个交换柱（阴、阳）串联起来所生产的水仍含有少量的杂质离子未经交换而遗留在水中。为了提高水质，可再串联一个由阳离子交换树脂和阴离子交换交脂均匀混合的交换柱，其作用相当于串联了很多个阳离子交换柱与阴离子交换柱，而且在交换柱床层任何部位的水都是中性的，从而减少了逆反应发生的可能性。

另外，由于树脂是多孔网状结构，具有很强的吸附能力，可以同时除去电中性杂质。又由于装有树脂的柱子本身就是一个很好的过滤器，所以颗粒状杂质也能一同除去。

[基本操作]

1、电导率仪的使用：DDS—11A型

2、离子交换树脂的预处理，装柱和再生。

（1）树脂的预处理；

（2）装柱：有人建议用粗滴管吸取树脂装柱，效果较好；

（3）树脂的再生。

[实验内容]

1、装柱：交换柱由制剂室拉制，每排装一个柱子，先各自独立装好阳、阴、阴阳离子树脂柱子，分别测定流出液后，再连接起来；

2、离子交换与水质检验：

分别测定各柱子流出液后，再连结起来，避免气泡的混入。

[问题及注意事项]

1、应明确告诉学生树脂已经制剂室用HCl、NaOH浸泡过，用纯水洗至弱酸、弱碱性即可。有的学生用自来水大量冲洗，致使树脂失效。

2、本实验{zd0}的困难莫过于装柱子。同组者协调不好，或者做了这忘了那，常将柱子中水流光，树脂呈干状。

将三个柱子连接起来，保证橡胶管无气泡相当困难，需要同组者协商、协调一致才有可能做到。

3、先分别测定三个单独柱子流出的水，再测串联后的水。

从测定结果看，大品多呈混乱状态，无规律。对离子鉴定，我做的结果如下：

项目

pH Ca2+ Mg2+ Cl- SO42-

自来水 7 有（红↓） 天蓝↓ 白↓ 不明显

蒸馏水 6 无 无 无 无

大多数学生也未鉴定出SO42-。以上结果说明，柱子装得不好，二者交换速度快交换得不好；三者学生{dy}次作离子鉴定，现象描述得不准确。

4、电导率仪的问题：

仅有两台电导率仪，采用铂黑电极。年久失修加之缺乏保养，所测数据极其不准确。我就自来水和蒸馏水两个样品测定，对同一个样品读数由10~~~×104，差距如此之大，令人难以相信。

5、这次用酸、碱滴定管来装柱，每排装一套，但各自测定。进行比赛，效果明显。

6、装柱时必须阳前阴后，防止在阴柱中有Mg（OH）2等生成。几份水样中学生都检出了Cl-，是否因阳树脂用HCl浸泡过? 改用HNO3怎样？

有学生检测出混合柱中流出水呈强酸性，有可能比例弄错，再者混合前未将两树脂洗至中性。

7、检测时用什么水洗涤仪器及点滴板是否被污染是关键。

实验十 PbI2溶度积的测定

[实验目的]

用离子交换法测定碘化铅的溶度积，进一步练习滴定操作。

[实验原理]

2R-H++Pb2+=R2Pb2++2H+

将一定体积的PbI2饱和溶液通过阳离子树脂，交换后，H+随流出液流出。测定CH+，则：

[Pb2+]=1/2[H+] [I-]=[H+]

PbI2==Pb2++2I-

Ksp==[Pb2+][I-]2

[实验内容]：

一、PbI2饱和溶液的配制

所用蒸馏水除CO2，充分搅动并放置过夜，第二天过滤。

二、实验流程

1、装柱

阳离子树脂已用HNO3泡过，洗至PH=7即可，前四个排用碱式滴定管作交换柱，后两排用酸式滴定管，以脱脂棉代替玻璃棉（玻璃棉不好取出）。

经试验，碱管作交换柱有两大弊病，一者不符合碱管要求，不能装酸液；二者不好控制流速。而用酸式滴定管不存在此问题，但发现尖嘴易被树脂堵住。

2、交换和洗涤

准确移取25.00ml饱和PbI2溶液分次加入，淋洗xx至中性。

3、滴定：以溴化百里酚蓝作指示剂，用标准NaOH进行滴定至溶液由黄色转变为鲜艳的蓝色。

[问题及注意事项]

1、溶解用水应除去CO2，否则会生成PbCO3：

25℃时，Ksp(PbI2)=9.8×10-9

Ksp(PbCO3)=9.8×10-14

S (PbI2)=1.3×10-3mol.L-1＞S(PbCO3)=2.7×20-7 mol.l-1

本实验所用PbI2质量不多。前2个组没过滤，移液时↓的PbI2被激起。后几个组用液提前过滤了。所用仪器干燥，保证了PbI2的饱和性。

2、装柱。用酸管好一些，相对于上周，这次装柱好多了。但要保证先淋洗至PH=7，否则会使CH+↑。

3、移液时应防止移液管中的水稀释PbI2饱和液。准确移取，xx淋洗下来（PH→7），控制交换速度。

4、溴化百里酚蓝，变色范围为PH6.5~7，相对酚酞误差小。酸性为淡黄色，易于观察，但蓝色较难判断，尤其溶液量大时，颜色很淡，似有似无。给本实验造成较大的误差。

有的学生认为锥形瓶所盛淋洗液体积不是25.00ml，似不正确，其实他并没有理解本实验。

从测定结果看，绝大多数所测值在10-9—10-8之间。

5、溶液温度读得不准确。

6、树脂多时可每人装一支，以酸式滴定管为柱，碱式用来滴定。应防止树脂堵塞。

7、交换后淋洗液的PH大约在5—6，酸性弱。要求变色范围窄的指示剂。加入溴化百里酚蓝后溶液呈淡黄色，用NaOH滴定后，先变为黄绿色，{zh1}变为天蓝色。可用一张白纸作背景，眼睛平视液面来看颜色，{zh0}不要看底部，否则锥形瓶底部反射光似有绿色。

可先测一次不要倒掉，再测一次进行比较。转为蓝色后再加OH-颜色不会再加深许多。

前3个组所用指示剂混入了OH-液已变为蓝色，因此现象不明显，误差较大，原指示剂应为红褐色。

8、溴百里酚蓝：一种三苯甲烷型有机试剂。分子式C27H28Br2O5S，无色或极浅的玫瑰色结晶粉末。不溶于水，能溶于乙醇，其乙醇溶液显淡褐色，还能溶于稀的碱溶液，其溶液呈蓝色。使用时常配成0.1%的20%乙醇溶液或纳盐溶液。除单独外，也可与其他试剂配制成多种混合指示剂。

——上海辞书出版社，化学词曲，1984，998。

实验十一 由海盐制试剂级氯化钠

——气体的发生、净化；溶液的蒸发、结晶、过滤

[实验目的]

1、学习由海盐制试剂级氯化钠及其纯度检验的方法；

2、练习溶解、过滤、蒸发、结晶及气体的发生和净化等基本操作；

3、了解用目视比色和比浊进行限量分析的原理和方法。

[实验原理]

粗盐中不溶性杂质过滤除去，可溶性杂质采用化学法，选用合适的化学试剂，使之转化为↓滤除。

在提纯后饱和的NaCl溶液中仍含有一定量的K+，改用通入HCl气体的方法，因同离子效应，NaCl晶体析出，而KCl溶解度大于NaCl的，K+残留在母液中而被除去：

NaCl（饱和）==== Na++Cl- （1）

HCl ==== H++Cl- （2）

（2）式使（1）式左移。

[基本操作]

1、固体的溶解；

倾析法

固液分离｛ 过滤法：常压和减压过滤

离心分离法

蒸发、结晶和重结晶。

2、气体的发生和净化。

3、目视比色法。

[实验流程]

（1）称量溶解，化学法除杂质。常压过滤，{zh1}调PH=1以除去多余的OH-和CO32-。

（2）通入HCl气体，使NaCl析出。

装置5、6只保留一个。

待NaCl晶体不再析出时，抽滤。

（3）产品纯度检验：Fe3+、SO42-的限量分析。

[问题及注意事项]：

1、加热NaCl溶液，乘热加入↓剂时，由于NaCl随水分蒸发达过饱和，上层有晶膜析出。过滤时用水洗涤↓及烧杯内壁，这些晶体又会溶解不会造成产品损失。

2、经示范，普通过滤掌握得较好。而减压过滤存在以下问题：①装置未洗干净，重新带进新的杂质，吸滤瓶未洗，若发生滤纸破裂就前功尽弃；②滤纸较大；③布氏漏斗斜口没对准吸滤瓶侧管口。

3、用集气瓶代替广口瓶，由于无小漏斗，将导气管通入底部。也可用锥形瓶做。因此很易发生倒吸，{zh0}将缓冲瓶洗干净以防万一。导管口析出的NaCl晶体较多，易堵住管口，因此定期振荡一次。

4、{zh0}将漏斗做成恒压，使浓H2SO4滴下。本次实验H2SO4浓xx5人左右，有的较重，原因有：①取用时沾上；②打翻装置。

有的组气密性不好，漏气HCl，有一个组由于橡皮管折住或导管堵塞，致使烧瓶内气压太大发生“爆炸”，分液漏斗在活塞处断裂。

滴加H2SO4太快，又不控制加热温度，产生HCl气体速度快，系统内压强大；HCl气体被尾液吸收。个别组几倍地增加浓H2SO4和NaCl的用量。

5、个别组没有得到产品。由于洗涤用水过多致使NaCl不饱和，观察到导管口有NaCl析出又溶解掉了。有的在抽滤时，滤纸被吸破而吸滤瓶又没有洗涤，无法挽回损失。有的用水洗涤产品又让NaCl溶解掉。

6、限量分析采用相同大小的试管，大多只检验了Fe3+。有一个组检SO42-加入HCl酸化，有大量白色↓，经检验HCl瓶中装入了H2SO4。

两人一组，只允许称量一份样品（粗盐）。

7、产量分析：大多产率低。除试样NaCl外，还有除杂时加入的NaOH、Na2CO3和HCl产生的NaCl。

8、有学生提出装置改进意见：

（1）作为安全瓶，进气管与出气管都宜短，以防倒吸时，饱和NaCl液进入烧瓶。

（2）为防止连串倒吸，可在尾气吸收液NaOH和饱和NaCl之前增加一个安全瓶。

9、产物相当一部分呈黄色，可能是产品未经乙醇洗涤，有HCl存在（能闻见强烈酸味）受热分解有Cl2产生（在饱和NaCl瓶中溶液呈黄绿色，发热是HCl溶解放出热量），再者是否有I2产生？制备HCl所用NaCl为食用盐。

10、可计算说明除杂时有多少NaCl产生。

实验十二 化学反应速率与活化能

——数据的表达与处理

[实验目的]

1、 了解浓度、温度、催化剂对反应速度的影响，测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速度，并计算反应级数、反应速度常数和反应的活化能；

2、学会实验数据的表达与处理。

[实验原理]

S2O82-+3I-=====2SO42-+I3-

υ=kC S2O82- mCI-n

υ=-ΔC S2O82- /Δt

2S2O32-+I3-====S4O62-+3I-

因此：υ=-ΔC S2O82- /Δt=-1/Δt×C S2O32-/2

[基本操作]

1、量筒的使用；

2、计量——秒表的使用；

3、作图方法。

[实验内容]

1、浓度对化学反应速率的影响；

2、温度对化学反应速率的影响；

3、催化剂对化学反应速率的影响。

[数据处理]

1、反应级数和反应速率常数的计算：

lgυ==m lgCS2O82-+nlgCI-+lgk

当CI-不变时（即实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），以lgυ对lgCS2O82-作图，可得一条直线，斜率为m。同理，当CS2O82-不变时（即实验Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ），以lgυ对lgCI-作图，可得一条直线，斜率为n。此反应的级数则为m+n。

将求得的m和n代入υ==kCS2O82-mCI-n即可求得反应速率常数k。

2、反应活化能的计算

 

[问题及注意事项]

本实验拟采取先做后归纳的方式，课前提出问题，核心是两人如何亲密合作准确测定：

（1）两人一个组，量筒数量及量程有限，如何合理使用取用6种试剂？用多大容器作为反应容器？（准备标签纸）越大越好吗？

（2）怎样确保加入了全部试剂？怎样提高效率？

（3）为什么先加KI后加（NH4）2S2O8，反之呢？

为什么要迅速加入（NH4）2S2O8？

加入KNO3或（NH4）2S2O8的目的呢？二者参与反应了吗？

（4）如何xx计时？

（5）如何作好温度对υ的影响？

1°用大烧杯作水浴锅，药品装在什么容器中？

2°测定水浴或溶液的温度，还是空气的温度？如何测？

3°就现有条件如何保证水浴温度恒定？

4°反应开始后将反应液从水浴中取出吗？

（6） 溶液出现蓝色后，反应是否就终止了？

实验十三 转化法制备KNO3

——溶解、蒸发、结晶和固液分离

[实验目的]

1、学习用转化法制备硝酸钾晶体；

2、学习溶解、过滤、间接热浴和重结晶操作。

[实验原理]

NaNO3+KCl======NaCl+KNO3

利用温度对溶解度的影响，先将NaCl趁热滤去，滤液冷却至室温，即有大量KNO3析出。

[基本操作]

1、固体的溶解、过滤、重结晶；

2、热过滤；

3、甘油浴加热（间接热浴操作）。

[实验流程]

1、溶解蒸发：药品的量减半，{zh1}得KNO3粗品；

2、重结晶；

3、纯度定性检验。

[问题及注意事项]

1、全实验室设置两个1000ml烧杯，每一只烧杯大约需500ml甘油。注意铁环的平稳性，安全是本实验的{dy}位。酒精灯加热升速太慢，可以先用电炉加热，注意温度的控制（一般＜150℃＝。

尽量用口径粗的试管，以使液面淹没在甘油浴中，但粗试管较少。

2、{dy}关键步骤是热过滤的顺利进行，以滤去NaCl，对此↓不好洗涤。

3、滤液盛于小烧杯中自然冷却（若用大烧杯，最终不好转移晶体）。有的学生用水冷却，得到晶体过于细小，KNO3晶体呈无色针状。

4、重结晶时用50ml烧杯为宜，注意所加入水的量，否则得到晶体很少或得不到晶体。

5、只做了定性检验，有的组对照明显，有的组二者无区别。

6、我让两个组从母液中提取KNO3，随着溶液的蒸发浓缩，溶液由无色转为淡黄色？所用药品均为分析纯，不知此淡黄色为何物。

7、理论产量。

NaNO3 + KCl=======KNO3 + NaCl

11/85=0.129 7.5/74.5=0.101 m/101

m=10.2g

8、根据所给溶解度的数据，宜让学生绘出S~~~T曲线图，简单直观。

（1）根据曲线可求出给定温度下的S；

（2）根据图中曲线的交叉点，确定物质转化的{zj0}温度值，交点说明物质在此温度下均为饱和溶液；

（3）依据曲线的走势，可以发现规律性的问题，还可以确认在平行实验中哪些实验数据误差较大，{zh1}认定此数据是否可靠。

（4）可靠地提供给实验者发现问题，以便改进实验，编制新的实验程序。

实验十四 碱式碳酸铜的制备------设计实验

[实验目的]

1、本实验为自行设计实验，通过对碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析，研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件，以培养独立设计实验的能力。

[实验原理]

碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3为暗绿色或淡蓝绿色晶体。将铜盐和碳酸盐混合后，由于Cu(OH)2和CuC O3二者溶解度相近，同时达到析出条件，同时析出。

Cu(OH)2 Ksp====

CuCO3 Ksp====

2Cu2++CO2-3+2H2O==== Cu(OH)2• CuC O3+2H+

[实验流程]

1、 反应物溶液自己配制；

2、 探讨反应条件：①温度；

②反应比；

③反应物种类；

④反应时间。

自己对该实验之研究：

[所查资料]

1、《试剂手册》

CuC O3•Cu(OH)2•XH2O

理化性质：绿色结晶性粉末。相对密度4.0，加热至200℃时分解。不溶于水，溶于稀酸、氨水或碱金属的氧化物。

合成方法

2CuSO4+4NaHCO3——→CuCO3•Cu(OH)2+2Na2SO4+3CO2+H2O

将125gCuSO4•5H2O与95g NaHCO3混合研细，将混合物分次少量地加入到1L沸水中并不断搅拌。此时有CO2放出。加料完毕后煮沸10~15min，吸滤↓，用水洗至无SO2-4为止，于80~100℃干燥得产品，产量48—50g。

用途：用于铜盐制造，油漆颜料，烟火制造。用作杀虫剂，固体荧光粉xx剂。避光密封贮存。

2CuSO4 + 4NaHCO3——→CuCO3•Cu(OH)2+2Na2SO4+3CO2+H2O

2 4

125/249.68=0.5mol 95/84.007=1.13mol

实际物料比：CuSO4/NaHCO3 =0.5/1.13=1/2.3＜1/2

（MCuSO4•5H2O =249.68 MNaHCO3 =84.007）

2、（苏）M.E，波任等著 《无机盐工艺学》

上册，416，化学工业出版社，1980

2CuSO4+2Na2CO3+ H2O==== Cu(OH)2•CuCO3+2Na2SO4+CO2↑

CuSO4与纯碱作用可制得碱式碳酸铜。因温度和其他沉淀条件不同，或是生成青色的2CuC O3• Cu(OH)2。或是生成绿色的CuCO3•Cu(OH)2。溶液混合时，最初析出青色的胶状↓，然后变成组成为CuCO3•Cu(OH)2•XH2O的绿色结晶。为了制得这种组成的产品，应使浓度成为1mol.L-1的原料溶液，按Na2CO3：CuSO4==1.1：1的比例混合，而且必须长时间缓慢地搅拌反应物料以使↓老化并使胶体转变成结晶。

3、陈寿椅主编 《重要无机化学反应》，95、97。

（1）当CuSO4与Na2CO3溶液混合时（1molCuSO4与0.93mol Na2CO3），则CuSO4xx转变为三种不同的化合物，即不溶性的水合CuCO3（形成大型↓）；不溶性的水合碱式硫酸铜及可溶性的碱式CuSO4。

这些化合物在步尔根地液中形成，至于其↓的百分组成则与温度等有很大的关系。

13CuSO4•5H2O +3Na2CO3•10H2O+14 NaOH====3 CuCO3•3Cu(OH)2↓+ Cu5(SO4)2(OH)6•2H2O↓+CuSO4•Cu(OH)2+ 10Na2SO4+12 H2O

（2）当CuSO4和Na2CO3的溶液混合后，即有庞大的蓝色↓析出，倘↓继续与Na2CO3的饱和溶液接触达数日之久，则将转变为Cu(OH)2：

（a）5CuSO4 +8Na2CO3+3H2O——→5Cu•2CO2↓+5Na2SO4+6 Na2HCO3

（b）5CuO•CO2+2 Na2CO3+7H2O——→5Cu(OH)2↓+4NaHCO3

4、《基础化学实验大全》（Ⅱ），424

在少量CuSO4 溶液中，加入Na2CO3溶液。

2Cu2++CO2-3+2OH-=====CuCO3•Cu(OH)2

现象：生成浅蓝绿↓

（碱式硫酸铜↓也是浅蓝绿色的）。

[说明]：往C uSO4 溶液里加Na2CO3，生成↓不是CuCO3。

而是碱式碳酸盐[Cu CO•Cu(OH)2]。再加Na2CO3时溶解，是由于生成可溶性[Cu(OH)2 CO3]2-配离子的缘故。

[自己所做的一些探讨]：

一、关于反应比例

以下实验，均取2.0ml0.5mol.L-1 CuSO4 溶液。

将CuSO4 倒入Na2CO3溶液中。均有大量气泡产生，反应剧烈。

（1）NaCO3取1.0ml。

{dy}次：淡绿色晶体，↓很细小，产量也少。与其余相比较量最少。

第二次：不生成凝胶，为淡绿色晶体（略带盛），上层清液为蓝色，量最少，与{dy}次相比较，↓颜色基本相同，溶液是淡蓝，但↓比{dy}次多。

（2）Na2CO3取1.6ml。

第1次：淡蓝白色↓，产量较大。径放置24h，由原来的淡蓝白色较为蓝绿色细小↓，在（1）到（4）中产量最多。（1）与（2）的清液都显淡蓝色，（1）更蓝一点。

第2次：淡蓝白色↓，未振荡时局部有一黑色斑点，振荡后消失，↓产量较大，径放置，↓降到底点为淡蓝色细小↓。放置24h再看，仍为淡蓝色↓，产量很大（最），清液略显蓝色，与第1次比较，此次主显淡蓝色，看不到绿色。但{dy}次做的主要显绿色，产量也没第二次多。

（3）Na2CO3取2.0ml。

{dy}次：刚开始时生成↓的颜色与（2）中{dy}次相近，经放置一会，由蓝色转为绿色细小↓，产量较大。

第二次：刚加入就生成蓝白↓，下部有黑色↓量较多（未振荡前），振荡后为灰蓝色↓，经放置转为细小的绿色↓，产量较多。放置24h，没变化。三次相比较，↓颜色及溶液颜色分不出区别，但第2次的产量大于其他。

第三次：不同上面的是，一经加入即振荡没有生成黑色↓，↓为淡蓝白色。放置一会也不变色。放入水浴中加热煮沸，很快由淡蓝转为绿色↓。放置24h，无多大变化。

（4）Na2CO3溶液取2.6ml

{dy}次：刚加入CuSO4 时即刻生成蓝绿色胶体，中间夹有褐色点，径振荡放置，褐色点消失，↓为绿色与（3）中{dy}次相同。但产量比（3）少。

第二次：即生成凝胶，下部为黑色上部为蓝色，经振荡为灰蓝色，产量较大，放置1h左右，逐渐转为绿色，但带有灰色。放置24h显绿色，与（3）{dy}次相比较，略带蓝色，产量比（3）一大，几乎与（2）一差不多。

第三次：来不及振荡即上部蓝下部黑↓，振荡后为灰蓝色，产量大。经水浴加热煮沸，变为灰黑色并沉降。放置24h，主要显灰土色，但带有一点绿色。

三次相比较，{dy}次产量少，色较第二次沉淀绿，第二次↓量大，但绿中显蓝；第三次量大，但显灰土色。

（5）Na2CO3溶液取3.8ml

刚加入CuSO4 时即生成凝胶，上部显蓝色，下部主要为黑色，经放置振荡，凝胶转为↓且全为黑色。

[有关反应比例的总结]：

二、关于温度的影响

0.5mol.L-1(2mlCuSO4 +2.1mlNa2CO3)

1、将(5)中产生的↓洗涤3次：

（1）黑↓+ 2mol.L-1HCl→溶液显淡蓝色渍液，有较多的小气泡溢出。

（2）黑↓+ 2mol.L-1 H2SO4→↓立即溶解，淡蓝色透明液，有大量小气泡放出。

（3）将黑↓烘干，外焰加热好一会，再加2MHCl↓溶解为淡色液，但没有看到有气泡溢出。

2、2ml0.5mol. L-1CuSO4 +3 mol2MNaOH 沸水浴

立即生成褐黑色凝胶，颜色比上述颜色深得多。

（1）褐黑胶状↓+2MHCl→↓溶解，为淡蓝色透明液，无小气泡放出。

（2）褐黑胶状↓+2M H2SO4→现象同上，淡蓝色。

[结论]：

黑色↓应是CuO. Cu(OH) 2和CuCO3对热不稳定，易受热分解。

四、反应时间

从学生实验过程来看，将反应比及时间固定下来后制备碱式碳酸铜，几乎全部学生得到的是蓝色胶状↓，混合后也不再搅拌而是等待一会后抽滤，产品为深蓝色不再转变。我让部分学生保持加热条件下搅拌，大多得到淡绿色细小↓。最特别的是：一个学生产品为暗蓝色，我使之垫石棉网Δ，不到10mm，转变为深绿色↓并沉降至烧杯底部。

总之，混合后必须加热一段时间。

实验十五 氧化还原反应和氧化还原平衡

[实验目的]

1、学会装配原电池；

2、掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响；

3、通过实验了解化学电池电动势

[实验内容]

一、氧化还原反应和电极电势。

二、浓度对电极电势的影响。

三、酸度和浓度对氧化还原反应的影响。

四、酸度对氧化还原反应速率的影响。

五、氧化数居中的物质的氧化还原性。

[问题及注意事项]：

1、在（一）（3）中，加入I2水、Br2水的量不宜过多，否则剩余的Br2水会被CCl4所萃取，得出相反的结论。

2、{dy}组测Cu—Zn原电池时，发现伏特表的指针未动，起初以为接触不良或伏特表坏了，全实验室都是这样，{zd0}偏转0.1V(0.05V即1/2小格)。第二天才发现，制盐桥时未加KCl。

对于浓差电池，本身E不大。

E=EΦ+0.0592/2 lg1/10-2=0.0592V

Cu2++Cu→Cu2++Cu

没有看到滤纸显红色（用大头针代替回形针），再者对连接存在疑惑。

3、在三2（1）中，我发现生成的I2相当多，加入少量CCl4萃取不了，反复加了好几次还有I2分散在水相中，有可能KI已被氧化，或者浓度偏大了。

在此实验中，Fe2(SO4)3加水后，出现絮状红色↓，说明Fe2(SO4)3水解倾向加大了。加入HCl后↓消失，大多学生不明白加入NH4F的目的，宜进行讲解。

4、学生用10ml量筒取用试剂。

要求学生对现象异常的加以研究，其他的可以不做。

 

实验十六 硫酸亚铁铵的制备

[实验目的]

1、 根据有关原理及数据自行设计并制备硫酸亚铁铵；

2、进一步掌握水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。

[实验原理]

FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O系蓝绿色单叙晶体，溶于水，不易被空气中O2所氧化，比硫酸亚铁稳定。在一定温度范围内，利用硫酸亚铁铵的溶解度比组成它的每一组分的溶解度都小的因素，从混合溶液中分离出来。

Fe+H2SO4===FeSO4+H2

FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O===FeSO4•(NH4)SO4•6H2O

二、实验流程

2g铁屑+5ml10%Na2CO3

+14ml 3MH2SO4

滤液（蒸发皿或烧杯）+(NH4)2SO4(等物质的量)

晶体 限量分析

[问题及注意事项]

1、原料

所用铁屑为刃具厂之废铁屑，主要含有C、Si、P、S、Mn、Cr、Cu、Ni等，遇酸形成黑色铁泥，并有呛人的气味放出（H2S、H3P、H3As等）。所得溶液并不xx是淡绿色的FeSO4，而呈深绿色。

{dy}组用4.0g铁屑，第二组用2.0g铁屑，从实际结果看2.0g组消耗药品较少，也节约时间。

2、蒸发时随时补充水分，防止FeSO4结晶析出，从过滤操作看FeSO4在滤纸、烧杯上析出，应用去氧热水洗涤。把H2SO4加过量，保证溶液呈强酸性。

3、按 =1:1加入(NH4)2SO4的量，蒸发浓缩至有晶膜，自然冷却。

从产品的外观来看，有一个组晶形特大（5mm棒状结晶）。少部分无晶形，是白色（绿色特淡）粉末，可能加热过头，(NH4)2SO4或多或少，冷却时摇动。

4、有一个组自然冷却时，表面有一层白膜，抽干后看不出来，可能是FeSO4•H2O。

FeSO4水合物有3种：FeSO4•7H2O、FeSO4•4H2O、FeSO4•H2O 它们在水溶液中的转变温度为：

5、反应时间

据自己实践，xx反应时间：

4g纯铁粉 30min

4g废铁屑 85min

实验17 p区非金属元素（一）（卤素、氧、硫）

[实验目的]

1、掌握卤素的主要性质，掌握氯气、氯酸盐、次氯酸盐的制备方法，掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性的区别。

2、掌握双氧水的某些重要性质。

3、掌握不同氧化态的硫的化合物的主要性质。

4、掌握气体发生的方法和仪器的安装。

[实验内容]

一、 HClO3和NaClO的制备

 

 

注意：(1)、检查装置的气密性并与大气相通

(2)、防止倒吸；反应结束后加自来水赶尽Cl2

二、 Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-的还原性

三、 卤素含氧酸盐的性质。

1、NaClO的氧化性：pH>10

(1) ClO-（少量）+2I- + 2H+ ====Cl- + I2+ H2O

ClO-（过量）+2I- + 2H+ -------Cl- + IO3+ H2O

说明：当ClO-少量时，无色溶液转为红棕色，浓度小时呈淡黄色；当ClO-过量时呈无色。所加H2SO4量应大于NaClO的碱性。I2在OH-中易歧化。

（2）ClO-+Mn2+------MnO2•2H2O+Cl-

说明：有褐色沉淀析出。

（3）ClO-+2HCl（浓）==Cl2+H2O+Cl-

反应剧烈，有刺激性黄绿色气体放出。

(4) ClO-+品红

大多数褪不至无色，变为玫瑰色，酸度不够？

2、KClO3氧化性

 

 

在中性介质中无现象，酸化后有I2生成，颜色随I2浓度有变化。

四、H2O2的性质

1、设计实验：

 

(1)

(2)

 

(3)

为了促进TAA水解，{zh0}采取加热的方法。部分学生TAA+Pb2+没有加热时产生乳白色沉淀（略显黄），加热后转为黑色沉淀。则此乳白色沉淀，为PbS的亚稳态结构？

与I- 作用时，若H2O2过量，则产生黑色沉淀为单质碘，部分学生对此不解，可加热使碘单质升华或生成 的红棕色。

2、H2O2的鉴定

 

 

先加乙醚，后加 。部分学生看不到分层现象，甚至看不到蓝色，而是见到蓝绿色 。

五、硫的化合物的性质

1、硫化物的溶解性

 

 

 

实验十八 P区非金属元素（二）（氮族、硅、硼）

[实验目的]

1、 试验掌握不同氧化态N的化合物的主要性质。

2、 试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。

3、 掌握硅酸盐、硼酸及硼砂的主要性质。

[实验内容]

（一） 铵盐的热分解

1 NH4Cl ==NH3 + HCl （PH试纸由蓝→黄→红色）

2 (NH4) 2SO4 == NH3↑ + (NH4)HSO4

↓

NH3 +H2SO4

3（NH4）2Cr2O7 ==Cr2O3+N2↑+4H2O

铵盐热分解的实质是质子的转移，阴离子碱性越强，该铵盐对热越不稳定。分解产物和阴离子对应的酸的氧化性、挥发性有关，也和温度T有关。

在3中，分解剧烈，易取少量药品。残留物为膨松状物，大多为暗绿色，少数呈暗褐色（密度小），如果加浓盐酸，后者难溶，可能与固体受热反应不均匀所致。

（二） 亚硝酸和亚硝酸盐

1、亚硝酸的生成和分解：

H2SO4+2NaNO2==HNO2+Na2SO4

{zh0}二者同时冷却5min以上，倾倒时宜慢，有溢出倾向，溶液显淡蓝色，试管底部有小部分溶液显淡黄绿色。从冰水中取出会看到气泡较多并迅速溢出，试管上部有红棕色气体。

2HNO2==NO2↑+NO↑+H2O

2、亚硝酸的氧化性和还原性：

①2 NO2 -+2I-+4H+==2NO+I2+2H2O

没有硫酸酸化之前，无现象。滴加3M的硫酸，立即发生反应。经试做，KI少量时，溶液由无色→橙红色（浅黄色、红棕色），并有大量无色气体放出。KI量大时，溶液由无色→黑色浑浊↓，并有大量无色气体放出。试管口也看不到红棕色气体，可能是NO溢出太快，未被氧气氧化。引导学生检验产物I2（△，或2%淀粉）。

②5NO2-+2MnO4-+6H+==4NO3 -+2Mn2++3H2O

现象：酸化后紫红色立即消失，并有较多无色气泡溢出，应是HNO2分解产生的NO。

三 HNO3及其盐

1 HNO3的氧化性

①4Zn+10HNO3==4Zn（NO3）2+NH4NO3+3H2O

Zn+ 4HNO3==Zn（NO3）2+2NO2↑+2H2O

要求学生掌握气室法检验NH4+。有的学生未检测到NH4+可能是HNO3浓度太大了。

②S+6HNO3（浓）==H2SO4+6NO2↑+2H2O

以BaCl2检验SO2-4。

总结：HNO3与金属的反应，其还原产物中的N的氧化数降低多少，主要取决与HNO3的浓度，金属的活泼性和反应的温度。

1 硝酸盐的热分解（根据情况略去）

① 2NaNO3 == 2 NaNO2 + O2 ↑ （碱及碱土金属盐类）

现象：加热一会后晶体熔融，有噼啪之响声。

采用二2 法可检测出NO2-

② 2Cu(NO3)2== 2 CuO + 4 NO2↑ + O2↑ (Mg, Cu]

现象：加热后晶体熔融，生成黑色物质，也许 是Cu O经灼烧后活性降低，在HCl中溶解慢。

③ 2AgNO3== 2 Ag↓ + 2 NO2 + O2↑ (Cu, M)

现象：产物为黑色，附着在试管壁上。

四、 磷酸盐的性质

1酸碱性：C=0.1M　　　ｐＨ变化列表

物质 反应前 反应后 理论值

Nａ３PO４ 13 13

Nａ２HPO４ 10 5—6 8.74

NａH２PO４ 5 2—3 4.68

 

Ag3PO4的生成

PO4３－+Ag＋ Ag3PO4鲜黄色 多 能沉降

HPO4２－+Ag＋ Ag3PO4鲜黄色 少 沉降不xx

H2PO4－+Ag＋ Ag3PO4鲜黄色 很少 不沉降

2溶解性

 

加入CaCl2 反应前PH值 反应前PH值 加氨水 加HCl

PO43- 白色↓少，溶液接近透明 9—10 6 变化不大 ↓溶解转为透明溶液

HPO42- 白色↓多，溶液接近透明 8 4—5 生成更多的↓ ↓溶解转为透明溶液

H2PO4 白色↓多，溶液接近透明 5—6 4 生成更多的↓ ↓溶解转为透明溶液

问题：在1中生成的都是Ag3PO4↓,有没有Ag2HPO4存在？若没有,为什么与CaHPO4不同？是因为Ag3PO4比Ag2HPO4更难溶更稳定？

3配位性

2Cu2++P2O74-==Cu2P2O7↓ 红色

Cu2P2O7 +P2O74- == 2[CuP2O7]2- 沉淀部分溶解 ，较难溶。

过量的Cu2+的蓝色影响↓颜色的观察。

五 硅酸与硅酸盐

1 H2SiO3水凝胶的生成：SiO32-+2H+==H2SiO3

PH=5.8时，凝胶生成的速度最快。

凝胶的生成涉及两个因素：①硅酸钠的浓度，浓度越大似效果越好；

②PH值。

2 微溶性硅酸盐的生成： 示例即可

六 硼酸及硼酸的焰色鉴定反应：

1硼酸的性质

H3BO3+H2O ==[B（OH）4]-+H+

 

2 H3BO3的鉴定反应

H3BO3+3CH3CH2OH==B（OCH2CH3）3+3H2O

现象：火焰有美丽的绿色。乙醇多时有黄色，晶体的外围呈现黑色，可能是酯燃烧不xx生成的C，也可能是乙醇脱水所致 。

七 硼砂珠试验

3 NaB4O7+Cr2O3 ==6NaBO 2•2Cr（BO2）3绿色

Na2B4O7+CoO ==2NaBO2•Co（BO2）2

实验19 常见非金属阴离子的分离和鉴定

[实验目的]

学习和掌握常见阴离子的分离和鉴定方法，以及离子检出的基本操作。

[初步试验方法]

（一） 酸碱性试验

（二） 是否产生气体的试验

（三） 氧化性阴离子的试验

（四） 还原性阴离子的试验

（五） 难溶盐阴离子的试验

[实验内容]

（一） 常见阴离子的鉴定

1 、 CO32-的鉴定

2 、 NO3--的鉴定

NO3--+3 Fe2++4H+==NO+3 Fe3++2H2O

Fe2+ +NO==[Fe(NO)] 2+

3 、 NO2--的鉴定

立即出现红色。如果红色很快消失，生成褐色沉淀与黄色溶液，说明NO浓度大，宜稀释。{zh0}用1—2D0.01M NO2-和1D2M醋酸和一滴对氨基苯磺酸和一滴α---萘胺

4 、 SO42-的鉴定

5 、 SO32-的鉴定

SO32- {zh0}新配制，注意KMnO4不要过量。

6 、 S2O32-的鉴定

S2O32-+2Ag+==Ag2S2O3

Ag2S2O3 +H2O==Ag2S+SO42-+2H+

现象：刚加入AgNO3溶液上部有白色沉淀，振荡后消失，继续滴加有白色沉淀生成，随即发生了颜色变化：白→黄→棕→黑，静置后黑色沉淀沉降到底部，上层为清液。

7 、 PO43-的鉴定

PO43-+12MoO42-+3NH4+ +24H+==(NH4)3[P(Mo3O10)4] •6H2O+6H2O

8、 S2-的鉴定

S2-+[Fe(CN)5NO]2-==[Fe(CN)5NOS]4- 紫色

SO32-有类似的反应，但生成物为红色。

9、 Cl-、Br- 、I-的鉴定

Br2+Cl2==2BrCl 黄色

Br2+Cl2+2H2O==2BrO-+2Cl-+4H+

Br2+5Cl2+6H2O==2BrO3-+10Cl-+12H+

二、混合离子的分离

1、 Cl-、Br-、I-混合物的分离和鉴定

问题一：对于淡黄色沉淀A gBr、AgI，加入稀氨水，沉淀仍为黄色，加入浓氨水后，沉淀转为白色，用H2SO4酸化后复为黄色，为什么？

问题二：AgBr、AgI放置片刻后，沉淀表面变为灰白或暗绿色，为什么？

AgX都有感光性，可作感光材料。

AgBr→Ag+Br

上述现象可能是AgX见光分解所致。

2、 S2-、SO32-、S2O32-混合 物的分离和鉴定

在中性介质中SO32-与Na2[Fe（CN）5NO]反应，溶液呈玫瑰红色。加入过量的ZnSO4溶液，颜色加深，再加入K4[Fe（CN）5NO]溶液生成红色沉淀，产物组成可能为Zn[Fe（CN）5NO]在酸性溶液中红色消失，如介质为酸性，必须先中和。S2-干扰反应。

实验20 硫代硫酸钠的制备

[实验目的]：

1学习用Na2S制备硫代硫酸钠的方法。

2 学习抽滤，气体发生，器皿连接操作。

[实验原理]

用Na2S制备硫代硫酸钠。

1 Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2

2 2Na2S +3SO2==2Na2SO3+3S

3 Na2SO3+S==Na2S2O3

总反应：2Na2S+Na2CO3+ 4SO2==3Na2S2O3+CO2

用SO2 气体饱和含有Na2S和Na2CO3的溶液，反应中Na2CO3 用量不宜过少，否则中间产物Na2SO3量少，使这析出的S不能全部生成Na2S2O3。n硫化钠：n碳酸钠=2：1 时，取量较为适宜。

[实验内容]

（一）硫代硫酸钠的制备

1、装置，检查气密性。

2、装入药品，反应。

15gNa2S•9H2O + gNa2CO3 +150mlH2O溶解 →通入SO2气体至PH约等于7，过滤后浓缩至有晶体时冷却，抽滤将晶体干燥称量。

（二）产品检验

1 Na2S含量的测定：

Pb2++2OH-==Pb（OH）2→Pb（OH）42-

Pb（OH）42-+S2-==PbS↓+4OH-

2 Na2S2O3•5H2O含量的测定：碘量法

[问题分析]

1 就反应原理而言,Na2CO3作为反应物和SO2作用生成Na2SO3.反应中Na2CO3用量不宜过少.如用量过少,则中间产物Na2SO3量少,使析出的硫不能全部生成NaS2O3 ,以nNa2s:nNa2CO3=2:1取量较为适宜.

有同学认为Na2CO3无用,Na2S与SO2作用同样生成所需的Na2SO3和S :2Na2S+3SO2==2Na2SO3+3S,但是产物中S是过量的,得不到充分的反应。

制备Na2S2O3还有其它的方法,在实践中,必须考虑合成路线的易操作性，原料、设备等价格因素.

2 本装置有缺陷。由于不时要测反应的PH值,只能拔出锥形瓶上的导气管塞,致使SO2气体一次次溢出,特别呛人。反应后,理想的方法是由分液漏斗加入大量的自来水把SO2赶入尾气吸收液,但学生取用浓硫酸不计算,超出许多,放入圆底烧瓶后再加水有危险性;再者Na2SO4或NaHSO4要趁热到出,加入自来水后Na2SO4冷却成冰块状很难倒出.还需要加热.所以大多学生采取不加自来水而直接倾倒,又溢出大量的SO2 气体.

3 反应药品的取量:

本实验直接取用分析纯Na2S.9H2O,它很容易潮解,敞口放置一会后,有溶液生成,很难取准确.对于Na2SO3和浓H2SO4,相当一部分学生不计算用量,凭感觉取用,不够了再添加.大量浪费药品,污染环境.

前两个组依课本取用,后两个组用量减半.

4反应安全

为防止倒吸,可在锥形瓶与烧瓶、洗气瓶之间加装一个安全瓶,反应开始后,必须保证SO2气体的畅通,防止系统气压过大而爆炸.我亲眼看见一个组的分液漏斗被冲掉.控制SO2生成的速度.尽量避免SO2的扩散.头离分液漏斗远一些.

5 电磁搅拌器少,也给反应带来一些困难.

6 2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2

-1130.68 -296.830 -393.509kJ.mol-1

它是放热反应，不需要加热。

7实验现象

将Na2S和Na2CO3混合后溶液显浅绿色。随着SO2气体的通入，逐渐有大量浅黄色的S 析出。继续通SO2气体，硫逐渐减少，溶液呈无色透明，PH=7时停止通SO2

若通入的SO2过量，溶液由无色又变成黄色浑浊： S2O32- + 2H+ == SO2 +S↓+H2O

8不到一半的学生得到了产品，少量有晶体形状，小晶闪光，有几个组放置一周后抽滤，生成大颗粒晶体。因此，{zh0}放置一周。

9 产品的检验----Na2S含量的测定

Pb2++4OH-==Pb（OH）42- 将此碱性Pb（Ac）2溶液注入Na2S2O3溶液中，有的产生白色↓，可能是Pb（OH）42-被稀释析出Pb（OH）2↓。

若S2-超量，会生成黑色的PbS，可根据溶度积规则及Ksp（PbS）, K稳[Pb（OH）2]来计算S2- 的含量。

10 关于Na2S2O3.5H2O

无色透明的晶体，M=248.17g.mol-1 湿空气中稍有潮解。33℃以上的干燥空气中风化，比重1.729（17℃）。熔点48.5℃（迅速加热）。溶与水和松节油，水溶液呈弱减性。100℃失去全部的结晶水。更高温度则分解为Na2S和Na2SO4 。 ------上海辞书出版社，化学词典，1984

实验二十一 主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋）

[实验目的]

1、掌握碱金属和碱土金属的主要性质；

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。

[实验内容]

一、钠、钾、镁、铝的性质

1 钠与空气中氧气的作用：

2Na +O2==Na2O2（淡黄色）

Na2O2+H2O（冷）==2NaOH+H2O2

5H2O2+2MnO4-+6H+ ====2Mn2++5O2+8H2O

说明：取出Na 后用滤纸吸干其表面的煤油，否则煤油的燃烧会影响产物Na2O2颜色的观察。用H2SO4酸化时量应大一些，先中和NaOH后作酸性介质。加入KMnO4适量，以免颜色的观察。

2 金属钠、钾、镁、铝与水的作用；

2Na+2H2O===2NaOH+H2

2K+2H2O===2KOH+H2

Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2

Al（Al2O3）+H2O

说明：Na 与水反应放出的热使Na熔化成小球；钾与水产生的H2能燃烧，引起K的燃烧，有紫红色火焰，钾取绿豆大小，稍大时反应发生爆炸，应立即用倒置漏斗覆盖在烧杯口。由于铝的表面有致密的Al2O3保护一般情况下铝不与水作用。 [Al2O3+6H+==2Al3++3H2O]

2A了+3HgCl2==3Hg+2AlCl3

Hg+Al==Al-Hg

4Al-Hg+3H2O==2Al2O3+（Hg） 大量白色铝毛，放出大量的热。

Al--Hg+3H2O==Al（OH）3+3/2H2+Hg

生成的铝汞齐阻止了致密Al2O3的生成，让铝暴露出来，显示出它的活泼性。

二、 镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性

1 氢氧化物的生成及两性试验

名称 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 Al(OH)3 Sn(OH)2 Pb(OH)2 Sb(OH)3 Bi(OH）3

颜色 白色 白色 白色 白色 白色 白色 白色 白色

溶解度 5×10-4 1.8*10-2 2.0*10-1

碱性 中强碱 强碱 强碱 两性 两性 两性 两性偏碱性 弱碱性

6MNaOH 不溶 不溶 不溶 溶解 溶解 溶解 溶解 不溶

6MHCl 溶解 溶解 溶解 溶解 溶解 加热

溶解 溶解 溶解

2 、 Mg2++2NH3.H2O==Mg（OH）2+2NH4+ Ksp== 5.6*10-12（25℃）

Al3++3NH3.H2O==Al（OH）3+3NH4+ Ksp==1.9*10-33（18---20℃）

加入饱和NH4Cl后，Mg（OH）2溶解，而Al（OH）3不溶，为同离子效应。

三 、ⅠA、ⅡA元素的焰色反应：

四 、锡、铅、锑和铋的难溶盐

1 、 硫化物

（1）SnS和SnS2 的生成和性质

 

名称 SnS SnS2

颜色 棕色固体 黄色固体

酸碱性 显碱性 显酸性

HCl 溶解 不溶

（NH4）2S 不溶 溶解

（NH4）2S 溶解 不溶

.对于SnS显碱性，不溶于碱性试剂Na2S中，但可溶于氧化性试剂（NH4）2Sx中；SnS溶于中等浓度的HCl 中。

SnS+S22-==SnS32- 硫代锡酸盐（Ⅳ）

SnS32-+2H+==SnS2↓+H2S↑

SnS+2HCl==SnCl2+H2S↑

对于SnS2显酸性,能溶于碱性试剂中.

MS2 + Na2S==Na2[MS3] M=Ge（Ⅳ），Sn（Ⅳ）

SnS2+（NH4）2S==（NH4）2[SnS3]

（2） 铅、锑和铋的硫化物

物质 PbS Sb2S3 Bi2S3

颜色 黑色 橙色 棕色

酸碱性 两性偏碱性 碱性

NaOH 不溶 溶解 不溶

（NH4）2S 不溶llllllll黑色 不溶 溶解 不溶

（NH4）2Sx 不溶 溶解 不溶

浓HNO3 溶解 溶解 溶解

浓HCl 溶解 溶解 溶解

Sb2S3+6 OH-==SbO33-+SbS33-+3H2O

Sb2S3+6H++12Cl-==2[SbCl6]3-+3H2S↑

Sb2S3+3S2-==2SbS32-

Sb2S3+S22-==2SbS43-+S

锑的硫化物与NaOH、Na2S[（NH4）2S]及多硫化物的反应中均有SbS3-或SbS43-离子生成。这些离子仅能在碱性及中性介质中存在，遇酸则生成硫代锑酸H3SbS4和硫代亚锑酸H3SnS3，它们很不稳定，随之分解：

2SbS43-+6H+==Sn2S5↓+3H2S↑

2SbS33-+6H+==Sb2S3↓+3H2S↑

对Bi2S3： Bi2S3+6H+==2Bi3++3H2S↑

Bi（Ⅲ）稳定，不能被多硫化物氧化。

结论： S2-与Sb（Ⅲ）、Bi（Ⅲ）、Sb（Ⅴ）间的作用力很强。因此化合物的共价性很强，在水中溶解度很小[Ksp（Sb2S3）=2.0*10-93， Ksp（Bi2S3）=1.0*10-97]，且都有颜色。

硫化物从锑到铋碱性递增，酸性递减。同一元素+Ⅴ氧化态硫化物的酸性比+Ⅲ的强。

说明： 上述实验用TAA代替饱和H2S，因此必须加热促进水解。硫化物刚生成时。结构处于亚稳定状态，颜色有可能不同于理论描述，经加热后，由亚稳定趋于稳定，颜色会有所变化。

如 Sb3++H2S→Sb2S3 白色↓，放置一会变为黄色↓。经加热后变为橙红色↓。

一个学生：Pb2++TAA→PbS↓黑色+NaOH →黑色↓。

试管内壁有银镜状物质，闪闪发光。我认为仍是PbS，排列更紧密，对光有反射。

由于SnCl2、SbCl3等有强烈水解倾向，加入刚洗过的试管，就有白色↓生成： SbCl3+H2O==SbOCl↓+2HCl↑+H2O

2 铅的难溶盐

（1） PbCl2： 难溶于冷水，易溶于热水的白色固体.再冷却后为白色针状晶体（有的长达5mm），闪光。它能溶于浓盐酸中：

PbCl2+2HCl===H2[PbCl4]

（2） PbI2 Ksp =9.8*10-9（25℃）

Pb2++2I-===PbI2 金黄色的晶体，闪光 ，PbI2 难溶于冷水，易溶于沸水，也能溶于KI中：

PbI2+2KI===K2[PbI4]

（3） PbCrO4

Pb2++CrO42- ===PbCrO4 亮黄色晶体，它易溶于碱金属氢氧化物中，但不溶与氨水。

PbCrO4+4OH-===[Pb（OH）4]2-+CrO42-

PbCrO4+HNO3===Pb（NO3）2+H2CrO4

2CrO42-+2H+≒Cr2O72-+H2O 橙红色

（4） PbSO4 Ksp=2.53*10-8 （25℃）

PbSO4+2NaAc≒Pb（Ac）2+NaSO4

教学建议： 对于铝汞齐的生成及铅、锑等硫化物部分删掉，不做要求。

实验二十二 ds区金属（铜、银、锌、镉、汞）

[实验目的]

1、掌握铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性；

2、掌握Cu (Ⅰ)、 Cu (Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件；

3、试验铜、银、锌、镉、汞的配位能力以及亚汞离子和汞离子的转化。

[ 实验内容]

一 、 铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质：

1 、 铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质

Cu(OH)2蓝色 Zn(OH)2白色 Cd(OH)2

酸碱性 两性偏碱性 两性 两性偏碱性

H2SO4 溶解 溶解 溶解

NaOH 溶于浓碱 溶解 只缓慢溶于热浓强碱中

NH3.H2O 溶解 溶解 溶解

2 银、汞氧化物的生成和性质

（1） Ag2O的生成和性质：

Ag++OH- ===AgOH↓白色→Ag2O+H2O

Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O

Ag2O+2NH3.H2O==2[Ag（NH3）2]++2OH-+H2O

Ag2O微溶于水，溶液呈微碱性。它的△fHm﹩很小，不稳定，加热易分解，具有氧化性。

（2） HgO的生成和性质

Hg2++2OH-==Hg（OH）2==HgO↓+H2O

HgO+2HNO3==Hg（NO3）2+H2O

HgO+NaOH（40℅）-----不溶

HgO 有黄色和红色变体，结构相同，颜色差别xx是由于其颗粒的大小不同所致,黄色HgO晶粒较细小,红色颗粒较大。

性质

名称

颜色

 

溶解性 Ksp

2MHCl 浓HCl 浓HNO3 王水

CuS 黑色 不 不 溶 溶 8.5 10-45(18)

Ag2S 黑色 不 不 溶 溶 1.6 10-49(18)

ZnS 白色 溶 溶 溶 溶 1.2 10-23(18)

CdS 黄色 不 溶 溶 溶 3.6 10-29(18)

HgS 黑色 不 不 不 溶 1.6 10-52(18--25)

说明：

1. 生成的CdS中，个别学生得到的沉淀是黄色中夹有白色沉淀，有可能是CdS晶形不一样，或有可能是生成Cd（OH）2白色沉淀。补充：CdS沉淀颜色变化与溶液的酸度及温度有很大关系。在冷氨性、中性或弱酸性溶液中，其沉淀为淡黄；若H+浓度增大，则沉淀将加变为深黄色。

2. 在Hg（NO3）2中加入Na2S，开始生成白色沉淀，再加Na2S后变黑。对白色沉淀再加热也不会再变化。个别学生得到白中带有黄色的沉淀。

在中性或酸性汞盐溶液中加入S2-，即首先形成一个白色的复合物（HgCl2•2HgS）：3Hg2++2Cl-+2S2-====HgCl2•2HgS 若再加S2-，则白色沉淀 → 黄色→ 棕色→ 黑色：

2HgCl•2HgS+S2-====3HgS+2Cl-

此沉淀不溶与其它，只溶于王水、Na2S。

将HgS与稀HNO3长时煮沸使之转变为一白色化合物，浓HNO3也有相同作用。HgS在浓HNO3中长时煮沸才溶：

5HgS+8NO3-+8H+=====3Hg(NO3)2•2HgS+3S+2NO+4H2O

--------《重要无机化学反应》P66

三、铜、银、锌、汞的配合物

1、氨合物的生成

1)CuSO4+NH3•H2O====Cu2(OH)2SO4(浅蓝色)+(NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4+8NH3====2[Cu(NH3)4]2++SO42-+2OH-

2）2Ag++2NH3.H2O====Ag2O+2NH4++H2O

Ag2O+2NH3.H2O====2Ag(NH3)2++2OH-+H2O

3）Zn2++NH3H2O====Zn（OH）2+2NH4+

Zn（OH）2+4NH3H2O====[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O

4)

2、汞配合物的生成和性质

（1）、Hg（NO3）2+2I-====HgI2↓（红色）+2NO3-

HgI2+2I-====[HgI4]2-（无色）

　　　　　　　　　奈斯勒试剂-----K2[HgI4]+KOH

NH4++2K2[HgI4]+4KOH====Hg2NI•H2O↓（红棕色）+7KI+K++3H2O

(2)、Hg（NO3）2+2SCN-====Hg（SCN）2↓（白色）+2NO3-

Hg（SCN）2+2SCN-====[Hg（SCN）4]2-（无色）

Zn2++[Hg（SCN）4]2-=====Zn[Hg（SCN）4] ↓（白色，在中性或微酸性溶液中稳定）

四、铜、银、汞的氧化还原性

１、Cu2O的生成和性质：

2[Cu（OH）4]2-+CH2OH(CHOH)4CHO=====Cu2O↓+CH2OH(CHOH)4COOH+4OH-+2H2O

Cu2O晶粒大小不同而呈现多种颜色，例如黄色、红色、深棕色，Cu2O为共价化合物，呈弱碱性，对热十分稳定。在实验中大多数学生得到“铜镜”。加稀HCl溶解。

（1）、Cu2O+H2SO4====Cu2SO4+H2O

Cu2SO4====CuSO4+Cu

(2)、Cu2O+4NH3•H2O===2[Cu(NH3)2]+（无色）+2OH-+3H2O

2[Cu(NH3)2]++4NH3•H2O+1/2 O2====2[Cu（NH3）4]2++2OH-+3H2O

2、CuCl的生成和性质

Cu2++Cu+2Cl-====CuCl↓（白色）

CuCl+HCl====H[CuCl2]

当Cu作还原剂时，由于难溶的CuCl附着在Cu的表面，影响了反应的继续进行。因此需加入浓HCl使CuCl溶解生成配离子[CuCl2]-，使溶液中的Cu2+浓度降低到非常小，可使反应进行到xx程度。再者，浓HCl还抑制CuCl的水解。加水后稀释了溶液，[CuCl2]-被破坏而析出大量CuCl。

CuCl+2NH3•H2O====Cu（NH3）2+(无色)+Cl-+2H2O

↓ →蓝色[Cu（NH3）4]2+

CuCl+HCl====H[CuCl2]

3、CuI的生成和性质

2Cu2++4I-====2CuI+I2

I- 即是还原剂又是沉淀剂，因为CuI是沉淀剂，所以在I-存在时Cu2+ 的氧化性大大增强：

Cu2++I-+e=====CuI Φ？==0.86V

I2+2e =====2I- Φ？==0.536V

加Na2S2O3溶液应适量，将I2还原。若Na2S2O3加过量：

2CuI+2S2O32- （过量）====[Cu（S2O3）2]2-+2I-

有的学生加Na2S2O3后，上部溶液显黄绿色，是因为CuSO4加过量。

4、Hg（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的相互转化

（1）、Hg2+的氧化性

Hg（NO3）2+SnCl2（适量）=====Hg2Cl2 ↓（白色）+Sn（NO3）4

Hg2Cl2+SnCl2（过量）====2Hg↓（黑色）+H2SnCl6

在酸性溶液中Hg（Ⅱ）是一个较强的氧化剂。

（2）、Hg2+转化为Hg2+2和Hg2+2的歧化分解

Hg（NO3）2+Hg====Hg2（NO3）2

Hg2(NO3)2+2NaCl====Hg2Cl2↓（白色）+2NaNO3

Hg2(NO3)2+2NH3=====HgNH2NO3↓（白色）+Hg↓（黑色）+NH4NO3

实验二十三、常见阳离子的分离与鉴定

[实验目的]：

1、巩固和进一步掌握一些金属元素及其化合物的性质；

2、了解常见阳离子混合液的分离和检出方法。

[实验内容]：

一、碱金属和碱土金属离子的鉴定

1、Na+ 的鉴定

Na++Sb（OH）6-====NaSb(OH)6

2、K+ 的鉴定

K++HC4H4O6-====KHC4H4O6

3、Mg2+的鉴定

Mg2+与对硝基苯偶氮间苯二酚（镁试剂Ⅰ）在碱性介质中反应生成蓝色螯合物沉淀。除碱金属外，其余阳离子都不应存在。

4、Ca2+的鉴定

Ca2++C2O42-=====CaC2O4↓（白色沉淀不溶于6MHAC而溶于2MHCl）

5、Ba2+的鉴定

Ba2++CrO42-====BaCrO4↓（黄色）(pH==4)

二、p区和ds区部分金属离子的鉴定

1、Al3+ 的鉴定：

Al3+与铝试剂（Ⅰ）在pH6---7介质中反应，生成红色絮状螯合物沉淀。

2、Sn2+的鉴定

SnCl2+2HgCl2+2HCl====Hg2Cl2↓（白色）+H2SnCl6

Hg2Cl2+SnCl2+2HCl====2Hg↓（黑色）+H2SnCl6

3、Pb2+的鉴定

2PbCrO4+2H+====2Pb2++Cr2O72-+2H2O

PbCrO4+4OH-====[Pb(OH)4]2-+CrO42-

PbCrO4沉淀溶于NaOH（与Ag+、Ba2+、Bi3+不同）及浓HNO3，难溶于稀HNO3，不溶于氨水（与Ag+、Cu2+ 不同），难溶于稀HAC。

4、Sb3+的鉴定

Sb3++4H++6Cl-+2NO2-====[SbCl6]-+2NO+2H2O

[SbCl6]-与罗丹明B反应形成难溶于水的离子缔合物。

5、Bi3+的鉴定

硫脲CS(NH2)2与Bi3+在0.4---1.2MHNO3介质中反应形成鲜黄色络合物，

6、Cu2+的鉴定

K4[Fe（CN）6]与Cu2+在中性或酸性介质中反应，生成红棕色Cu2[Fe(CN)6]沉淀。此沉淀难溶于稀HCl、HAC及稀NH3水，但易溶于浓氨水:

Cu2++[Fe(CN)6]4-====Cu2[Fe(CN)6] ↓（红棕色）

7、Ag+的鉴定

[Ag(NH3)2]Cl+2H+====AgCl+2NH4+

8、Zn2+的鉴定

Zn2++[Hg(SCN)4]2-====Zn[Hg(SCN)4]↓

Zn2+的HAC性试液与(NH4)2[Hg(SCN)4]反应，在稀溶液中生成无色尖劈状和X形晶体，在浓溶液中形成多枝的羊齿植物形Zn[Hg(SCN)4]晶体。

9、Cd2+的鉴定

Cd2++S2-====CdS↓（黄色）

10、Hg2+

三、部分混合离子的分离和鉴定

 

实验二十四 {dy}过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰）

[实验目的]

1、掌握钛、钒、铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件；

2、练习沙浴加热操作。

[实验内容]

一、钛的化合物的重要性质

1、二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成

2、钛（Ⅲ）化合物的生成和还原性

注意：TiCl4是液体，极易水解，水解之强给人印象深刻。一旦暴露在空气中，冒出大量的白雾，瓶口有蛋黄色的沉淀（H2TiO3应是白色的）。

二、钒的化合物的重要性质

1、对偏钒酸铵固体加热，颜色依次变化为黑色------黄色-----红褐色，放置一会后又变为土黄色。

2、低价钒的化合物的生成

3、过氧钒阳离子的生成

4、钒酸盐的缩合反应

三、铬的化合物的重要性质

1、铬（Ⅵ）的氧化性

(1) Cr2O72-+3SO32-+8H+====2Cr3++3SO42-+4H2O

(2) Cr2O72-+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O

(3) Cr2O72-+4H2O2+2H+====2CrO(O2)2+5H2O

2CrO5+7H2O2+6H+=====2Cr3++7O2+10H2O

说明：还原剂以SO32-、H2O2等为好，产物的颜色不干扰Cr2O72-和Cr3+的颜色的观察。在（3）中，CrO5显蓝色，在乙醚中比较稳定，故通常在反应前预先加一些乙醚，否则在水溶液中CrO5进一步与H2O2反应，蓝色迅速消失。这个反应可用来检出H2O2，也可以检验CrO42-或Cr2O72-的存在。

2、铬（Ⅵ）的缩合平衡

2CrO42-+2H+=====Cr2O72-+H2O

3、氢氧化铬（Ⅲ）的两性

Cr3++3OH-====Cr(OH)3

Cr(OH)3+3H+====Cr3++3H2O

Cr(OH)3+OH-====CrO2-+2H2O

说明：铬盐溶液与氨水或氢氧化钠溶液反应可制得灰蓝色氢氧化铬胶状沉淀。它具有两性，既溶于酸又溶于碱。

4、铬（Ⅲ）的还原性

2CrO2-+3H2O2+2OH-=====2CrO42-+4H2O

说明：在碱性溶液中铬（Ⅲ）有较强的还原性。氧化剂{zh0}选择H2O2。

5、重铬酸盐和铬酸盐的溶解性

Cr2O72-+2Pb2++H2O=====2H++2PbCrO4↓（黄色）

Cr2O72-+2Ba2++H2O=====2H++2BaCrO4↓（黄色）

Cr2O72-+4Ag++H2O=====2H++2Ag2CrO4↓（砖红色）

说明：由于存在2式的平衡，所以，无论向铬酸盐或重铬酸盐溶液中加入这些离子，生成的都是铬酸盐沉淀。

四、锰的化合物的重要性质

1、氢氧化锰（Ⅱ）的生成和性质

① Mn2++OH-====Mn(OH)2↓

② Mn(OH)2+OH-====不反应

③ Mn(OH)2+H+====Mn2++H2O

④ Mn(OH)2+2NH4+====Mn2++2NH3+2H2O

说明：氢氧化锰（Ⅱ）属于碱性氢氧化物，溶于酸及酸性盐溶液中，而不溶于碱。在③和④中，加入HCl、NH4Cl要迅速，否则就有二氧化锰生成。在试管上部内壁上已经有褐色的二氧化锰沉淀生成。

（1）、Mn2+的氧化

Mn(OH)2+ClO-====MnO(OH)2+Cl-

说明：Mn2+在酸性介质中比较稳定，在碱性介质中易氧化。

（2）、MnS的生成和性质

Mn2++TAA（H2S）=====

Mn2++S2-=====MnS↓ Ksp==1.4*10-15(18℃)

说明：往硫酸锰溶液中滴加饱和的硫化氢溶液，无沉淀生成，加热也不会。但加入硫化钠就有肉红色沉淀生成。说明硫化锰溶解度较大。

2、二氧化锰的生成和氧化性

（1） 2MnO4-+3Mn2++2H2O====5MnO2↓+4H+

现象：高锰酸根的紫红色褪去，有褐色沉淀生成。部分学生对溶液进行了加热，试管底部有“银镜”状物质，加入浓HCl后沉淀溶解，放出的气体使试管口湿润的淀粉-----KI 试纸变蓝，说明“银镜”状物质是二氧化锰，可能是结晶颗粒大小不一样所致。

MnO2+SO32-+2H+=====Mn2++SO42-+H2O

褐色沉淀溶解，溶液呈无色（肉红色）。

（2）MnO2+H2SO4（浓）====2MnSO4+O2↑+2H2O

现象：有刺激性气体放出，似是SO2；溶液澄清一会后上部是紫红色，应是MnO4-；加水稀释后有褐色沉淀在试管底部，应是MnO2水合物。浓H2SO4在这里起脱水的作用，使反应向右进行。

3、高锰酸钾的性质

（1）酸性介质

2MnO4-+5SO32-+6H+======2Mn2++5SO42-+3H2O

（2）中性介质

2MnO4-+3SO32-+6H2O======2MnO2+3SO42-+2OH-

（3）碱性介质

2MnO4-+SO32-+2OH-======2MnO42-+SO42-+H2O

实验二十五 {dy}过渡系元素（二）（铁，钴，镍）

[实验目的]

1、实验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性；

2、实验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。

[实验内容]

一、铁（Ⅱ）、钴（Ⅱ）、镍（Ⅱ）的化合物的还原性

1、铁（Ⅱ）的还原性

（1）酸性介质

2Fe2++Cl2+2H+===2Fe3++2HCl

Fe3++nSCN-====[Fe(SCN)n]3-n（血红色）

说明：Fe2+被氧化为Fe3+的现象不明显（淡绿色------黄棕色），可用KSCN检验Fe3+。亚铁盐一般用硫酸亚铁铵，它稳定，不易分解，为防万一还需要加硫酸。

（2）碱性介质

Fe2++2OH-====Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3

说明：为了得到纯净的白色氢氧化亚铁沉淀，将溶液加热以赶净溶解在其中的氧气。放置一段时间白色沉淀变为灰绿色，至实验结束也没有变为红褐色。

2、钴（Ⅱ）的还原性

(1) 2Co2++Cl2+2H+---------不反应

说明：在酸性溶液中，Co2+比较稳定，不易被氧化。

(2) ① Co2++2OH-====Co(OH)2↓（粉红色）

② 4Co(OH)2+O2+2H2O====4Co(OH)3↓（棕色）

③ 2Co(OH)2+Cl2+2NaOH====2Co(OH)3↓（棕色）+2NaCl

说明：①中刚开始生成蓝紫色的沉淀，摇荡后变为粉红色沉淀。蓝紫色的沉淀可能是因为Co2+结合的水分子少而引起的。

3、镍（Ⅱ）的还原性

2Ni2++Cl2+2H+--------不反应

Ni2++2OH-====Ni(OH)2↓（绿色）

Ni(OH)2+O2+H2O-------不反应

2Ni(OH)2+Cl2+2NaOH====2Ni(OH)3↓（黑色）+2NaCl

说明：Ni2+比较稳定，不易被氧化，在碱性溶液中也不能被空气中的氧气氧化，只有用强氧化剂Cl2才能使之氧化。

二、铁（Ⅲ）、钴（Ⅲ）、镍（Ⅲ）的化合物的氧化性

(1) Fe(OH)3+3HCl（浓）====FeCl3+3H2O

2CoO(OH)+6HCl（浓）====2CoCl2+Cl2↑+4H2O

2NiO(OH)+6HCl（浓）====2NiCl2+Cl2↑+4H2O

说明：Co（Ⅲ）、Ni（Ⅲ）具有强氧化性，氧化Cl-放出Cl2，能使湿润的淀粉---KI试纸变蓝，再变为无色。

（2） 2Fe3++2I-====2Fe2++I2(CCl4)

说明：在介电常数较大的溶剂中，如不饱和烃、二氧化硫（液态）、醇等，碘呈现棕色或棕红色；而在介电常数较小的溶剂中，如xxxx、二硫化碳等，则呈紫色。碘溶液颜色的不同是由于碘在极性溶剂中形成溶剂化物，而在非极性或极性较低的溶剂内，碘不发生溶剂化作用，溶解的碘以分子状态存在，故溶液的颜色与碘蒸气相同。

三、配合物的生成

1、铁的配合物

（1） 2[Fe(CN)6]4-+I2=====2[Fe(CN)6]3-+2I-

2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=====Fe3[Fe(CN)6]2 (滕氏蓝)

说明：由于配合物的生成，降低了Fe（Ⅱ）的电极电势，使I2能氧化Fe(Ⅱ)生成Fe（Ⅲ）：

I2+2e-=====2I- E？=0.5355V

[Fe(CN)6]3-+e-====[Fe(CN)6]4- E？=0.358V

Fe3++e-====Fe2+ E？=0.771V

（2） Fe2++I2---------不反应

2Fe2++H2O2+2H+=====2Fe3++2H2O

说明：作者的意图是用KSCN检验是否有Fe3+生成，但是，碘水与[Fe(SCN)n]3-n地颜色相近，很难区分红色是碘水的颜色还是[Fe(SCN)n]3-n的颜色。

加入H2O2后，有黑色沉淀漂浮在溶液表面，是H2O2把I3-氧化为I2。

（3） 3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=====Fe4[Fe(CN)6]3↓（普鲁士蓝）

（4） Fe3++NH3H2O=====Fe(OH)3+3NH4+

说明：Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）均不形成氨的配合物。

2、钴的配合物

（1） Co2++4SCN-=====[Co(SCN)4]2- K稳=10-3

说明：KSCN晶体周围呈现[Co(SCN)4]2-的蓝色，它在水溶液中不稳定易解离，但它溶于丙酮或戊醇，在有机溶剂中比较稳定。水相中是粉红色。

（2） CoCl2+ NH3H2O=====Co(OH)Cl↓+NH4Cl

Co(OH)Cl+ 7NH3H2O=====[Co(NH3)6](OH)2（黄色）+NH4Cl

4[Co(NH3)6](OH)2+O2+2H2O====4[Co(NH3)6](OH)3（橙黄色）

说明：[Co(NH3)6]2+不稳定，易氧化成[Co(NH3)6]3+。这是因为当形成氨合物后，其电极电势发生了很大的变化：

[Co(NH3)6]3++e-======[Co(NH3)6]2+ E？=0.1V

[Co(H2O)6]3++e-======[Co(H2O)6]2+ E？=1.84 V

可见，配位前的E？=1.84 V降至配位后的E？=0.1V，说明氧化态为+Ⅲ的钴由于形成氨配合物而变得相当稳定。以致空气中O2能把[Co(NH3)6]2+氧化成稳定的[Co(NH3)6]2+。

3、镍的配合物

Ni2++6NH3====[Ni(NH3)6]2+（蓝色） K稳=1.1×108

① [Ni(NH3)6]2++6H+=====Ni2++6NH4+

② [Ni(NH3)6]2+2OH-=====Ni(OH)2↓+6NH3↑

③ 2[Ni(NH3)6]SO4+2H2O====Ni2(OH)2SO4↓+10NH3↑+(NH4)2SO4

说明：[Ni(NH3)6]2+遇酸、遇碱，遇水稀释，受热均可发生分解反应。

实验二十六、磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配合物的组成及其稳定常数的测定

[实验目的]：

1、了解光度法测定配合物的组成及其稳定常数的原理和方法。

2、学习分光光度计的使用。

[实验原理]：

磺基水杨酸（H3R）与Fe3+ 可以形成稳定的化合物，因溶液PH值的不同，形成配合物的组成也不同。 本实验测定PH＜2.5时所形成红褐色的磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配离子的组成及其稳定常数。常用光度法。

当一束波长一定的单色光通过有色溶液时，一部分光溶液被吸收，一部分光透过溶液，有色溶液对光的吸收程度与溶液的浓度C和光穿过的液层厚度d乘积成正比，称为朗伯---比耳定律：

ε-----消光系数（吸光系数）

由于所测溶液中磺基水杨酸是无色的，Fe3+溶液的浓度很稀，也可认为是无色的，只有磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配离子是有色的。因此，溶液的吸光度只与配离子的浓度成正比。通过对溶液吸光度的测定，可以求出该配离子的组成。

等摩尔系列法：即用一定波长的单色光，测定一系列组分变化的溶液的吸光度（中心离子M和配体R的总物质的量保持不变，而M和R的摩尔分数连续变化）

[基本操作]：

1、溶液的配制

2、吸量管的使用操作

3、容量瓶的使用操作

4、721型分光光度计的使用

[实验内容]

一、配制系列溶液

（1）、配制0.0010mol.L-1Fe3+溶液及0.0010mol.L-1磺基水杨酸溶液。

（2）、依下表配制溶液。

二、测定系列溶液的吸光度

721型分光光度计， λ==500nm

序号

HClO4溶液的体积

(mL) Fe3+溶液的体积

(mL) H3R溶液的体积

(mL) H3R摩尔分数 吸光度

1 10.0 10.0 0.0

2 10.0 9.0 1.0

3 10.0 8.0 2.0

4 10.0 7.0 3.0

5 10.0 6.0 4.0

6 10.0 5.0 5.0

7 10.0 4.0 6.0

8 10.0 3.0 7.0

9 10.0 2.0 8.0

10 10.0 1.0 9.0

11 10.0 0.0 10.0

以吸光度对磺基水杨酸的分数作图，从图中找出{zd0}吸收峰，求出配合物的组成和稳定常数。

[实验数据的处理]

[问题及注意事项]

1、配制溶液时，浓度要配准确，注意容量瓶和移液管的正确使用。把容量瓶编号，二人分工明确。

2、测定中加入HClO4是因为：1）、HClO是超强酸；2）、ClO4配位性小；3）、保持溶液离子强度不变。

3、本实验测得的是表观稳定常数。

实验二十七 一种钴（Ⅲ）配合物的制备

[实验目的]

1、掌握制备金属配合物最常用的方法--水溶液中的取代反应和氧化还原反应，了解其基本原理和方法；

2、对配合物组成进行初步推断；

3、学习使用电导仪。

[实验原理]

Co（Ⅱ）的配合物能很快地进行取代反应（是活性的），而Co（Ⅲ）配合物的取代反应则很慢（是惰性的）。Co（Ⅲ）的配合物制备过程一般时，通过Co（Ⅱ）（实际上是它的水合配合物）和配体之间的一种快速反应生成的Co（Ⅱ）配合物，然后使它被氧化成为相应的Co（Ⅲ）配合物（配位数均为六）。

常见的Co（Ⅲ）配合物有：

[Co(NH3)6]3+(黄色) [Co(NH3)5H2O]3+(粉红色)

[Co(NH3)5Cl]2+(紫红色) [Co(NH3)4CO3]+( 紫红色)

[Co(NH3)3(NO2)3]( 黄色) [Co(CN)6]3-(紫色)

[Co(NO2)6]3-(黄色)

用化学分析方法确定某化合物的组成，通常先确定配合物的内界，然后将配离子破坏再来看其内界。通常可用加热或改变溶液酸碱性来破坏它。本实验是初步推断，一般用定型、半定量甚至估量的分析方法。

鉴定Co2+离子，其反应如下：Co2++4SCN-=====[Co(NCS)4]2-

游离的NH4+可由奈氏试剂来鉴定：

NH4++2[HgI4]2-+4OH-====[OHg2NH2]I↓+7I-+3H2O

[实验内容]

一、制备Co（Ⅲ）配合物

二、组成的初步推断

1、则溶液的酸碱性；

2、先测外界有无Cl-，再测内界有无Cl-;

3、检验有无游离的Co3+或Co2+；

4、检验有无游离的NH4+

5、加热破坏配离子，再检验。

6、配制100mL0.01mol.L-1该配合物的溶液，测其电导率，然后稀释10倍后再测其电导率并与下表对比，来确定其化学式中所含离子数。

电解质 类型（离子数） 电导率/S﹡

0.01mol.L-1 0.001mol.L-1

KCl 1---1型（2） 1230 133

BaCl2 1---2型（3） 2150 250

K3[Fe(CN)6] 1---3型（4） 3400 420

[问题及注意事项]

1、所用药品氯化钴由预备室研细，负责浪费较大。

2、所有氧化剂{zh0}为H2O2，不会带进新的杂质。

3、由于电导率仪年久失修，误差极大，不能用于测定。

实验二十八 KMnO4 的制备

-----固体碱熔氧化法

[实验目的]

1、学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和操作方法；

2、熟悉熔融、浸取。巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作。

[实验原理]

二氧化锰在较强氧化剂（如KClO3）存在下与碱共熔时，可被氧化成锰酸钾：

3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O

熔块由水浸取后，随溶液碱性降低，水溶液中的MnO4-不稳定，易发生歧化反应。在弱酸性介质中没MnO2-4易发生歧化反应，生成MnO-4和MnO2。如向含有锰酸钾的溶液中通CO2气体，发生如下反应：

3K2MnO4+2CO2=====2KMnO4+MnO2+2K2CO3

经减压过滤除去二氧化锰后，将溶液浓缩即可析出暗紫色的针状告锰酸钾晶体。

[基本操作]

1、启普发生器的安装和调试；

2、固体的溶解、过滤和结晶。

[实验内容]

一、二氧化锰的熔融氧化

二、浸取

三、锰酸钾的歧化

四、滤液的蒸发结晶

五、KMnO4晶体的干燥

六、纯度分析

七、锰的各种氧化态间的相互转化

[问题及注意事项]

1、熔融氧化二氧化锰时，{zh0}用镍坩埚，其次是铁坩埚，不能用瓷坩埚。在高温碱性介质中，瓷坩埚易被腐蚀。

2、搅拌用铁棒而不用玻璃棒，原因在于：

1）熔融物粘度大，玻璃棒易折断；

2）、高温下，玻璃棒易被KOH腐蚀。

3、过滤得KMnO4溶液时，{zh0}要用沙芯漏斗，不能用滤纸。因为KMnO4混有滤纸，在加热条件下易发生爆炸。

4、为了使K2MnO4发生歧化反应，{zh1}通CO2 ，不能用HCl代替CO2，否则会发生氧化还原反应产生Cl2。

5、通CO2过多，溶液的pH较低，溶液中会生成大量的KHCO3，而KHCO3的溶解度比K2CO3小得多，在溶液中浓缩时，KHCO3 会和KMnO4一起析出。

二十九 醋酸铬（Ⅱ）水合物的制备

------易被氧化的化合物的制备

[实验目的]

1、 学习在无氧条件下制备易被氧化的不稳定化合物的原理和方法；

2、巩固沉淀的洗涤、过滤等基本操作。

[实验原理]

通常二价铬的化合物非常不稳定，它们能迅速被空气中的氧氧化为三价铬的化合物。只有铬的（Ⅱ）卤素化合物、磷酸盐、碳酸盐和醋酸盐可存在于干燥状态。

醋酸铬（Ⅱ）是淡红棕色结晶性物质，不溶于水，但易溶于HCl。这种溶液亦与其它所有亚铬酸盐相似，能吸收空气中的氧气。

制备容易被氧气氧化的化合物不能在大气气氛中进行，常用惰性气体作保护性气氛，如N2、Ar气氛等。有时也在还原性气氛中合成。

本实验在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬，再与醋酸钠溶液作用制得醋酸铬（Ⅱ）。反应体系中产生的氢气除了增大体系压强使铬（Ⅱ）溶液进入NaAc溶液中，同时，H2还起到隔绝空气使体系保持还原性气氛的作用。制备反应的离子方程式如下：

2Cr3++Zn====2Cr2++Zn2+

2Cr2++4CH3COO-+2H2O====[Cr(CH3COO)2]2•2H2O

[实验内容]

1、装装置如图；

2、称取5g无水醋酸钠于锥形瓶中，用12ml去氧水配成溶液。

3、在吸滤瓶中放入8gZn粒和5g 三氯化铬晶体，加入6mL去氧水，摇动吸滤瓶得到深绿色混和物。夹住通往醋酸钠溶液的橡皮管，通过滴液漏斗缓慢加入浓盐酸HCl10mL，并不断摇动锥形瓶，溶液逐渐变为蓝绿色到亮蓝色。当H2仍然较快放出时，松开右边橡皮管，夹住左边橡皮管，以迫使二氯化铬溶液进入盛有醋酸钠的锥形瓶中。搅拌，形成红色醋酸亚铬沉淀。用铺有双层滤纸的布氏漏斗或砂芯漏斗过滤沉淀，并用15mL去氧水洗涤数次，然后用少量乙醇，乙醚各洗涤三次。将产物薄薄一层铺在表面皿上，在室温下使其干燥。称量，计算产率。

[问题及注意事项]

1、反应物锌应当过量，浓盐酸适量。这一点至关重要。

2、滴酸的速度不宜太快，反应的时间要足够长（约1h）。

3、产品必须洗涤干净。

4、产品在惰性气氛中密封保存。严格的密封保存醋酸铬（Ⅱ）样品可始终保持砖红色。然而，若空气进入样品，它就逐渐变成灰绿色，这是被氧化物质的特征颜色。纯的醋酸铬（Ⅱ）是反磁性的，因为在二聚分子中铬原子之间有着电子---电子相互作用，所以样品有一点顺磁性就是不纯的表示。

5、吸滤瓶可用锥形瓶代替。

6、盐酸用量{zh0}小于10mL，以7----8mL为佳。因为醋酸亚铬不溶于水，但易溶于盐酸。

7、从实际做的情况看，绝大多数学生得到了红色醋酸亚铬沉淀，但在抽滤时，沉淀颜色由红色逐渐变紫再变为黑色，{zh1}成为墨绿色。只有个别组将产品铺在表面皿上时仍然是红色。VHCl小是关键。 再者学生没有对产品进行洗涤。

实验三十 从烂版液回收硫酸铜

-----设计实验（专科）

[实验目的]

1、运用所学知识设计从烂版液中回收CuSO4的方法，进一步掌握Cu(Ⅱ)的氧化和单质铜的还原性；

2、巩固有关的分离提纯的基本操作。

[实验原理]

“烂版液”是制印刷线路版时，用三氯化铁腐蚀铜板后所得的废液。腐蚀铜板的反应方程式是：

2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2

所以“烂版液”中含有氯化铜和二氯化铁以及过量的三氯化铁，即它是铜盐和铁盐的混合溶液。

[实验要求]

1、将Cu2+转化为金属铜；

2、用金属铜制成20g硫酸铜晶体。

[教学方案]

1、让学生提前一周查找资料，设计实验方案。

2、尽量依学生设计方案提供药品材料，满足学生的要求。充分调动学生设计实验的积极性，挖掘学生的潜力。

实验三十一 生物体中几种元素的定性鉴定

-------设计实验（专科）

[实验目的]

1、通过实验了解植物或动物体内某些重要元素的简单检出方法；

2、进一步练习溶液配制操作。

[知识背景]

人体主要是由元素周期表中较轻的元素所组成的。这些元素大体可分作四类：①、必需元素，如H、Na、K、Mg、Ca、Mo、Fe、Co、Cu、Zn、C、N、P、O、S、Cl、I等十八种元素；②、有益元素，如SI、v、Cr、Ni、Se、Br、Sn、F等八种元素；③、沾染元素是一些在人体内生理作用未xx确定的元素；④、污染元素，如Pb、Cd、Hg等。

本次实验要检出的Ca、Fe、P等元素是维持生命的重要元素。Ca的最重要的作用是作为骨头中羟基磷灰石的组成部分。Fe作为微量元素，存在于各种各样的代谢活性分子中。P不仅是骨头的重要成分，也是核酸的重要组成元素。这些元素不仅存在于动物体内，也存在于植物体中。

本实验通过对原材料处理，将磷转化为磷酸银，铁转化为Fe（）离子，钙转化为Ca（）离子，然后将各种离子用其{tx}反应一一鉴别出来。

[实验内容]

一、配制下列溶液：(NH4)２MoO4、　K4[Fe(CN)6]、 KSCN、 (NH4)２C2O4

二、原材料的灰化

三、硝化和分解

将灰分移入试管中，加入0.2mL浓HNO3.使灰分中P 转化为PO43-，Fe 转化为Fe3+，Ca转化为Ca2+。再加入5mL水，过滤。

四、测定

1、PO43-的鉴定

Po43-+3NH4++12MoO42-+24H+=====(NH4)3[P(Mo3O10)4]↓（黄色）+12H2O

2、Fe3+的鉴定

1)与K4[Fe(CN)6]的反应

Fe3++K++[Fe(CN)6]4-====KFe[Fe(CN)6] ↓（深蓝色）

2)与KSCN的反应

Fe3++nNCS-====[Fe(NCS)n]3-n（血红色）

3)Ca2+的鉴定

Ca2++C2O42-====CaC2O4↓（白色晶形）

五、对照实验

1、PO43- 的对照实验

P→→P4O10→→H3PO4

2、Fe3+的对照实验

1）棉花+0.1mol.L-1HNO3

2）{zh0}用0.1mol.L-1FeCl3作对照实验。

3、Ca2+的对照实验

1）石灰石+0.1mol.L-1HNO3+2mLH2O-----+NH3.H2O-----碱性溶液+(NH4)2C2O4

2）{zh0}用钙盐 。

实验三十二 离子鉴定和未知物的鉴别-----设计实验

[实验目的]

1、本实验为自行设计实验；

2、运用所学的元素及化合物的基本性质，进行常见物质的鉴定或鉴别，进一步巩固常见阳离子和阴离子重要反应的基本知识。

[实验原理]

当一个试样需要鉴定或者一组未知物需要鉴别时，通常可根据以下几个方面进行判断：

1、物态

（1）、观察试样在常温时的状态，如果是固体要观察它的晶形。

（2）、观察试样的颜色。

（3）、嗅、闻试样的气味。

2、溶解性

首先试验是否溶于水，在冷水中怎样？热水中怎样？不溶于水的再依次用盐酸（稀、浓）、硝酸（稀、浓）试验其溶解性。

3、酸碱性

酸或碱可直接通过对指示剂的反应加以判断。两性物质借助于既能溶于酸，又能溶于碱的性质加以判断。可溶性盐的酸碱性可用它的水溶液加以判别。有时也可以根据试液的酸碱性来排除某些离子存在的可能性。

4、热稳定性

5、鉴定或鉴别反应

经过前面对试样的观察和初步试验，再进行相应的鉴定或鉴别，就能给出更准确的判断。在基础无机化学实验中鉴定反应大致采用以下几种方式：

（1）、通过与某试剂反应，生成沉淀，或沉淀溶解，或放出气体。必要时再对生成的沉淀和气体作性质实验。

（2）、显色反应。

（3）、焰色反应。

（4）、硼砂珠试验。

（5）、其它特征反应。

[实验内容]

提前一周时间给出鉴别范围，让学生设计鉴别方案。每人给四到五种药品，由预备室的老师提供。药品范围如下：

AgNO3 Hg(NO3)2 Hg2(NO3)2 Pb(NO3)2 NaNO3 Cd(NO3)2 Zn(NO3)2 Al(NO3)3 KNO3 Mn(NO3)2 Na2S Na2S2O3 Na3PO4 NaCl Na2CO3 NaHCO3 Na2SO4 NaBr Na2SO3