区非金属元素二(氮硅硼).ppt

实验二十一 p区非金属元素(二)(氮族),实验目的 1、试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质。 2、试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。 实验用品见教材。,实验内容,一、铵盐的热分解,在一支干燥的硬质试管中放入约1g氯化铵，将试管垂直固定、加热，并用润湿的pH试纸横放在管口，观察试纸颜色的变化。在试管壁上部有何现象发生？解释现象，写出反应方程式。,反应方程式如下所示： NH4Cl=NH3+HCl,现象： 由于NH3气体的密度小于空气也小于HCl，生成的NH3气体首先挥发到试管管口，用湿润的pH试纸检验呈碱性，随着分解反应的进行，有大量的HCl气体逸出至试管管口，使pH试纸呈酸性；同时又由于NH3和HCl气体具有加合性，且反应速度极快，在试管壁生成一层白色附着物。,分别用硫酸铵和重铬酸铵代替氯化铵重复以上实验，观察并比较它们的热分解产物，写出反应方程式。,反应方程式如下: （NH4）2SO4= NH3+NH4HSO4 （NH4）2Cr2O7=Cr2O3+N2+4H2O 根据实验结果总结铵盐热分解产物与阴离子的关系。,结论： 固态的铵盐加热极易分解，一般分解为NH3和相应的酸。如果酸是不挥发的，则生成NH3和酸式盐或酸残留在容器中。如果生成的酸有氧化性，则NH3被氧化为N2O，N2O不稳定分解为N2和O2。,二、亚硝酸的生成和分解,1.亚硝酸的生成和分解 将1mL3MH2SO4溶液注入在冰水中冷却的1mL饱和NaNO2溶液中，观察反应情况和产物的颜色。将试管从冰水中取出，放置片刻，观察有何现象发生,相应的反应方程式如下： NaNO2+H2SO4= HNO2+NaHSO4 现象：由于生成的HNO2很不稳定，仅能存在于冰的稀溶液中。微热，甚至在冷的情况下，也易分解为NO、NO2和水。NO2为稳定气体。试管口有棕色气体。,反应式： 4 HNO2=4NO+2H2O+O2 2NO+O2=2NO2 结论： HNO2易分解，不稳定性强。,2.亚硝酸的氧化性和还原性 在试管中加入12滴0.1MKI溶液，用3MH2SO4酸化，然后滴加0.5molL-1的NaNO2溶液，观察现象，写出反应方程式。,反应方程式如下： 2NO2-+2I-+4H+=I2+2NO+2H2O（氧化性） 现象： 溶液变成棕色，有NO气体生成。,用0.1 molL-1KMnO4溶液代替KI溶液重复上述实验,观察溶液的颜色有何变化,写出反应方程式。,反应方程式如下: 2MnO4+5NO2-+6H+=2Mn2+5NO3-+3H2O（还原性） 现象： 溶液的紫红色褪去。,结论： HNO2中的N元素为+3价，具中间态，因此HNO3既可以作氧化剂又可以作还原剂。作氧化剂时，由于还原剂不同，其产物分别有NO、N2O、NH2OH，N2和NH3。,总结： HNO2易分解，既可作氧化剂又可作还原剂，具有弱酸性，其酸性比HAc强。,三、硝酸和硝酸盐,（1）分别往两支各盛少量锌片的试管中加入1mL浓HNO3和1 mL0.5 molL-1 HNO3溶液，观察两者反应速率和反应产物有何不同。将两滴锌与稀硝酸反应的溶液滴到一只表面皿上，再将润湿的红色石芯试纸贴于另一只表面皿凹处。向装有溶液的表面皿中加一滴40%浓碱，迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上并且放在热水上加热。观察红色石芯试纸是否变为蓝色。此法称为气室法检验NH4+。 写出以上几个反应的方程式。,反应方程式如下: Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2+ 2H2O Zn+HNO3(0.5M)=Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O,现象: 与浓硝酸反应时,有棕色气体生成。 与0.5M硝酸反应时，用气室法检验，红色石蕊试纸变兰色。,2.硝酸盐的热分解 分别试验固体硝酸钠、硝酸铜、硝酸银的热分解，观察反应的情况和产物的颜色，检验反应生成的气体，写出反应的方程式。,有关的反应方程式如下： 2NaNO3=2NaNO2+O2(a) 2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2(b) 2Ag(NO3)2=2Ag+2NO2+O2(c),现象： a:有无色气体O2生成。 b:兰色固体变成黑色，并有O2、NO2气体放出。 C:白色固体变成黑色或银白色，有气体O2、NO2放出。,总结： 硝酸易受热分解，其产物取决于盐中的阳离子。 碱金属，碱土金属的硝酸盐分解放出O2，生成亚硝酸盐。 Mg至Cu硝酸盐分解生成金属氧化物和O2、NO2。 Cu以后的金属硝酸盐分解生成金属单质和O2、NO2。,思考题 为什么一般情况下不用硝酸作为酸性反应介质？硝酸与金属反应和稀硫酸或稀盐酸与金属反应有何不同？,四、磷酸盐的性质,1.酸碱性 （1）用pH试纸测定0.1 molL-1 Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4溶液的pH。 0.1 molL-1 Na3PO4溶液的pH呈强碱性 0.1 molL-1 Na2HPO4溶液的pH呈弱碱性 0.1 molL-1 NaH2PO4溶液的pH呈弱酸性,（2）分别往三支试管中注入0.5 mL0.1molL-1 Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4溶液，再各加入适量的0.1 molL-1AgNO3溶液，是否有沉淀产生？试验溶液的酸碱性有无变化？解释之。写出有关的反应方程式。,反应方程式如下： 3Ag+PO43-=Ag3PO4 3Ag+HPO42-=Ag3PO4+H+ 3Ag+H2PO4-=Ag3PO4+2H+,现象： 加入Ag+后，三者溶液的pH 值都减小，酸性增强。 总结：三种盐都水解，前二者水解呈碱性，后者由于电离程度大于水解，因此呈弱配性。,思考题 NaH2PO4显酸性，是否酸式盐溶液都呈酸性？为什么？举例说明。,2.溶解性 分别取0.1 molL-1的Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4各0.5 mL,加入等量的0.5 molL-1CaCl2溶液，观察有何现象，用pH试纸测定它们的pH。滴加2 molL-1氨水，各有何变化？再滴加2 molL-1盐酸，又有何变化？,各反应方程式如下所示： Ca2+PO43-=Ca3(PO4)2pH7 Ca2+HPO42-=CaHPO4 pH7 Ca2+H2PO4- pH7,加氨水后，促进HPO42-和H2PO4-的电离，三支试管中均生成Ca3(PO4)2白色沉淀。 加盐酸后，促进水解，三支试管中白色沉淀全部溶解。 总结：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，氨盐之外，均不溶于水。,3.配位性 取0.5 mL0.2 molL-1的硫酸铜溶液，逐滴加入0.1 molL-1焦