實驗十三 硼、碳、氮、磷

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1、實驗十三硼、碳、硅、氮、磷姓名班級試驗時間第室號位指導教師一、實驗?zāi)康?．掌握硼酸和硼砂的重要性質(zhì)，學習硼砂珠試驗的方法。2．了解可溶性硅酸鹽的水解性和難溶的硅酸鹽的生成與顏色3．掌握硝酸、亞硝酸及其鹽的重要性質(zhì)。4．了解磷酸鹽的主要性質(zhì)。5．掌握CO32-、NH4+、NO2-、NO3-、PO43-的鑒定方法.二、實驗原理硼酸是一元弱酸，它在水溶液中的解離不同于一般的一元弱酸。硼酸是lewis酸，能與多羥基醇發(fā)生加合反應(yīng)，使溶液的酸性增強。硼砂的水溶液因水解而呈堿性。硼砂溶液與酸反應(yīng)可析出硼酸。硼砂受強熱脫水熔化為玻璃體，與

2、不同的金屬的氧化物或鹽類熔融生成具有不同特征顏色的偏硼酸復鹽，即硼砂珠試驗。將碳酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)生成的CO2通入Ba（OH）2溶液中，能使Ba（OH）2溶液變渾濁，這一方法用于鑒定CO32-。硅酸鈉水解作用明顯。大多數(shù)硅酸鹽難溶于水，過渡金屬的硅酸鹽呈現(xiàn)不同的顏色。鑒定NH4+的常用的方法有兩種，一是NH4+與OH-反應(yīng)，生成的NH3（g）使紅色石蕊試紙變藍：二是NH4+與奈斯勒（Nessler）試劑（K2[HgI4]的堿性溶液）反應(yīng)，生成紅棕色沉淀。亞硝酸極不穩(wěn)定。亞硝酸鹽溶液與強酸反應(yīng)生成的亞硝酸分解為N2O3和H2O

3、。N2O3又能分解為NO和NO2。亞硝酸鹽中氮的氧化值為+3，它在酸性溶液中作氧化劑，一般被還原為NO；與強氧化劑作用時則生成硝酸鹽。硝酸具有強氧化性。它與許多非金屬反應(yīng)，主要還原產(chǎn)物是NO。濃硝酸與金屬反應(yīng)主要生成NO2，稀硝酸與金屬反應(yīng)通常生成NO，活潑金屬能將稀硝酸還原為NH4+。NO2-與FeSO4溶液在HAc介質(zhì)中放映生成棕色的[Fe（NO）（H2O）5]2+（簡寫為[Fe（NO）]2+：Fe2++NO2-+2HAc→Fe3++NO+H2O+2Ac-Fe2++NO→[Fe（NO）]2+NO3–與FeSO4溶液在濃H

4、2SO4介質(zhì)中反應(yīng)生成棕色[Fe（NO）]2+：3Fe2++NO3–+4H+→3Fe3++NO+2H2OFe2++NO→[Fe（NO）]2+在試液與濃H2SO4液層界面處生成的[Fe（NO）]2+呈棕色環(huán)狀。此方法用于鑒定NO3–，稱為“棕色環(huán)”法。NO2-的存在干擾NO3–的鑒定，加入尿素并微熱，可以除去NO2-：NO2-+CO（NH2）2+2H+→2N2+CO2+3H2O堿金屬（鋰除外）和銨的磷酸鹽、磷酸一氫鹽易溶于水，其他磷酸鹽難溶于水。大多數(shù)磷酸二氫鹽易溶于水。焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽都具有配位作用。PO43-與（NH4

5、）2MoO4溶液在硝酸介質(zhì)中反應(yīng)，生成黃色的磷鉬酸銨沉淀。此反應(yīng)可用于鑒定PO43-。三、實驗步驟1硼砂和硼酸的性質(zhì)實驗步驟實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式、解釋和結(jié)論　（1）在試管中加入約0.5g的硼酸晶體和3mL的去離子水，觀察溶解情況。微熱后使其全部溶解，冷至室溫，用pH試紙測定溶液的pH。然后在溶液中加入1滴甲基橙指示劑，并將溶液分成兩份，在一份中加入10滴甘油，混合均勻，比較兩份溶液的顏色?！　　　　。?）在試管中加入約1g硼砂和2mL去離子水，微熱使其溶解，用pH試紙測定溶液的pH。然后加入1mL6mol?L-1H2SO4溶液

6、，將試管放在冷水中冷卻，并用玻璃棒不斷攪拌，片刻后觀察硼酸晶體的析出?！。?）硼砂珠試驗用環(huán)形鎳鉻絲沾取濃HCl（盛在試管中），在氧化焰中灼燒然后迅速蘸取少量硼砂，在氧化焰中灼燒至玻璃狀。用燒紅的硼砂珠蘸取少量Co（NO3）2?6H2O，在氧化焰中燒至熔融，冷卻后對著亮光觀察硼砂珠的顏色。　　2碳酸根的鑒定實驗步驟實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式、解釋和結(jié)論在試管中加入1mL0.1mol?L-1Na2CO3溶液再加入半滴管2mol?L-1的HCl溶液，立即用帶導管的塞子蓋緊試管口，將產(chǎn)生的氣體通入Ba（OH）2飽和溶液中，觀察現(xiàn)象。3硅酸

7、鹽的性質(zhì)實驗步驟實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式、解釋和結(jié)論　（1）在試管中加入1mL0.5mol?L-1的Na2SiO3溶液，用pH試紙測其pH。然后逐滴加入6mol?L-1HCl溶液，使溶液的pH在6~9，觀察硅酸凝膠的生成（若無凝膠生成可微熱）　　?。?）“水中花園”實驗在50mL的燒杯中加入約30mL的20％Na2SiO3溶液，然后分散加入CaCl2，CuSO4?5H2O，ZnSO4?7H2O，F(xiàn)eSO4，Co（NO3）?6H2O，NiSO4?7H2O晶體各一小粒，靜止1~2小時后觀察“石筍”的生成和顏色?！　?氨根的檢驗實驗步驟

8、實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式、解釋和結(jié)論　（1）在試管中加入少量0.1mol?L-1的NH4Cl溶液和2mol?L-1的NaOH溶液，微熱用濕潤的紅色石蕊試紙在試管口檢驗逸出的氣體。寫出有關(guān)反應(yīng)方程式?！　　。?）在濾紙條上加1滴奈斯勒試劑，代替紅色的石蕊試紙重復實驗（1），觀察現(xiàn)象。　　5硝酸的氧