第五章 元素及化合物的性质实验十九 碱金属和碱土金属一、目的要求1. 比较碱金属、碱土金属的活泼性。
2. 比较碱土金属氢氧化物及其盐类溶解度。
3. 了解碱金属和碱土金属离子的定性鉴定方法。
二、仪器和药品仪器：离心机，试管，烧杯，坩埚，漏斗，镊子，钴玻璃片药品：HCl(2 mol·L -1，6 mol·L -1)，HNO 3(6 mol·L -1)，H 2SO 4(2 mol·L -1)，HAc(2 mol·L -1)，NaOH(2 mol·L -1)，NH 4Cl(2 mol·L -1)，Na 2CO 3(0.1 mol·L -1)，LiCl(0.1 mol·L -1)，NaF(0.1 mol·L -1)，Na 2CO 3(0.1 mol·L -1)，Na 2HPO 4(0.1 mol·L -1)，MgCl 2(0.1 mol·L -1)，CaCl 2(0.1 mol·L -1)，BaCl 2(0.1 mol·L -1)，Na 2SO 4(0.5 mol·L -1)，CaSO 4(饱和)，(NH 4)2C 2O 4(饱和)，(NH 4)2CO 3(0.5 mol·L -1)，K 2CrO 4(0.1 mol·L -1)，K[Sb(OH)6] (饱和)，NaHC 4H 4O 6(饱和)，NH 3·H 2O －NH 4Cl 缓冲液(浓度各为1 mol·L -1)，HAc －NH 4Ac 缓冲液(浓度各为1 mol·L -1)，Na +，K +，Ca 2+，Sr 2+，Ba 2+试液(10 g·L -1)，pH 试纸，Na(s)，K(s)，Mg(s)，Ca(s)，铂丝 三、实验内容1. 碱金属、碱土金属活泼性的比较1) 金属钠和氧的反应 用镊子夹取一小块(绿豆大小)金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面氧化膜，放入干燥的坩埚中加热。
当钠刚开始燃烧时，停止加热，观察反应现象及产物的颜色和状态。
2) 观察镁条在空气中燃烧 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜。
点燃，观察燃烧情况和所得产物。
3) 钠、钾、镁、钙与水的反应 分别取一小块金属钠和金属钾，用滤纸吸干其表面煤油，放入两个盛有1/4体积水的250 mL 烧杯中，并用合适大小的漏斗盖好，观察反应情况。
检验反应后水溶液的酸碱性。
(安全提示：金属钾在空气中易自燃，与水反应剧烈。
)取一段擦干净的镁条，投入盛有蒸馏水的试管中，观察反应情况。
水浴加热，反应是否明显？检验反应后水溶液的酸碱性。
取一小块金属钙置于试管中，加入少量水，观察现象，检验水溶液的酸碱性。
2. 碱土金属氢氧化物溶解性的比较在3支试管中分别加入1 mL 0.1mol·L -1 MgCl 2，CaCl 2和BaCl 2溶液，然后加入等体积新配制的2 mol·L -1 NaOH 溶液，观察沉淀的生成。
根据沉淀的多少，比较这三种氢氧化物的溶解性。
3. 碱金属微溶盐的生成和性质1) 锂盐 取少量0.1 mol·L -1 LiCl 溶液分别与0.1 mol·L -1 NaF ，Na 2CO 3，Na 2HPO 4溶液反应，观察现象，写出反应式。
2) 钠盐 取少量0.1 mol·L -1 NaCl 溶液，加入饱和K[Sb(OH)6]溶液，放置数分钟，若无晶体析出，可用玻璃棒擦试管内壁，观察产物的颜色和状态，写出反应式。
3) 钾盐 取少量0.1 mol·L -1 KCl 溶液，加入1 mL 饱和酒石酸氢钠(NaHC 4H 4O 6)溶液，观察产物的颜色和状态，写出反应的方程式。
1) 硫酸盐溶解度的比较 在3支试管中，分别加入1 mL 0.1 mol·L-1的MgCl 2，CaCl 2和BaCl 2溶液，然后各加入1 mL 0.5 mol·L -1Na 2SO 4溶液，观察沉淀是否生成？分离出沉淀，试验其在6 mo l·L -1 HNO 3中的溶解性。
另取2支试管，分别加入1 mL 0.1 mol·L -1的MgCl 2和BaCl 2溶液，然后各加入0.5 mL 饱和CaSO 4溶液，又有何现象？写出反应方程式，并比较MgSO 4，CaSO 4和BaSO 4的溶解度大小。
2) 镁、钙和钡的碳酸盐的生成和性质(1) 在3支试管中，分别加入0.5 mL 0.1 mol·L -1的MgCl 2，CaCl 2和BaCl 2溶液，再各加入0.5 mL 0.1 mol·L -1 Na 2CO 3溶液，稍加热，观察现象。
试验产物与2 mol·L -1NH 4Cl 溶液的作用，写出反应式。
(2) 在分别盛有0.5 mL 0.1 mol·L -1的MgCl 2，CaCl 2和BaCl 2溶液的3支试管中，各加入0.5 mL NH 3·H 2O －NH 4Cl 缓冲溶液(pH=9)，然后各加入0.5 mL 0.5 mol·L -1 (NH 4)2CO 3溶液。
稍加热，观察现象。
试指出Mg 2+与Ca 2+、Ba 2+的分离条件。
3) 钙和钡的铬酸盐的生成和性质(1) 在2支试管中，各加入0.5 mL 0.1 mol·L -1的CaCl 2和BaCl 2溶液，再各加入0.5 mL 0.1 mol·L -1 K 2CrO 4溶液，观察现象。
试验产物分别与2 mol·L -1 HAc 、HCl 溶液的作用。
写出反应式。
(2) 在2支试管中，各加入0.5 mL 0.1 mol·L -1的CaCl 2和BaCl 2溶液，再各加入0.5 mL HAc －NH 4Ac 缓冲溶液，然后分别滴加0.5 mL 0.1 mol·L -1 K 2CrO 4溶液，观察现象。
试指出Ca 2+和Ba 2+的分离条件。
分别向0.5 mL 0.1 mol·L -1的MgCl 2，CaCl 2和BaCl 2溶液中滴加0.5 mL 饱和(NH 4)2C 2O 4溶液，制得的沉淀经离心分离后再分别与2 mol·L -1HAc 、HCl 溶液作用，观察现象。
5. 钾、钠、钙、锶和钡的盐的焰色反应取一根铂丝(尖端弯成环状)，先将铂丝反复浸于纯的6 mol·L -1 HCl 中后在煤气灯的氧化焰上灼烧，直至火焰不再呈现任何颜色。
然后用洁净的铂丝蘸取Na +试液在氧化焰中灼烧，观察火焰的颜色。
用与上面相同的操作，分别观察钾、钙、锶和钡等盐溶液的焰色反应。
每进行一种溶液的焰色反应之前，都必须用上述的清洁法把铂丝处理干净。
观察钾盐的焰色反应时，微量的Na +所产生的黄色火焰会遮蔽K +所显示的浅紫色火焰，故需通过蓝色的钴玻璃片观察K +的火焰，因为蓝色玻璃能够吸收黄色光。
四、思考题1. 钠和镁的标准电极电势相差不大(分别为-2.71V 和-2.37V)，为什么两者与水反应的激烈程度却大不不同？2. 如何解释镁、钙、钡的氢氧化物和碳酸盐的溶解度大小的递变规律？3. 用碳酸盐分离Mg 2+和Ca 2+或铬酸盐分离Ca 2+和Ba 2+时，分别使用了NH 3·H 2O －NH 4Cl 或HAc －NH 4Ac 缓冲溶液。
试指出这两种缓冲溶液在这些离子分离中的作用。
实验二十 卤族和氧族元素一、目的要求1. 了解卤素及其含氧酸盐的氧化性和卤离子还原性强弱的变化规律。
2. 了解卤素的歧化反应。
3. 了解过氧化氢的制备，性质及不同氧化态硫的化合物的性质。
二、仪器和药品仪器：离心机，离心管，坩埚，滴管，玻璃棒药品： H 2SO 4(3 mol·L -1，浓)，NH 3·H 2O(浓)，NaOH(2 mol·L -1)，HCl(2 mol·L -1，浓)，KBr(0.1 mol·L -1，s)，KI(0.1 mol·L -1，s)，KClO 3(s)，KIO 3(0.1 mol·L -1)，KBrO 3(s)，K 2CrO 4(0.1 mol·L -1)，Na 2S 2O 3(0.1 mol·L -1)，AgNO 3(0.1 mol·L -1)，Pb(NO 3)2(0.1 mol·L -1)，Na 2SO 3(0.1 mol·L -1)，H 2O 2(3 %)，SnCl 2(0.5 mol·L -1)，Mn 2+试液(10 mg ·mL -1)，硫代乙酰胺(5 %)，氨水，溴水，碘水，CCl 4，NaCl(s)，I 2(s)，Na 2O 2(s)，MnO 2(s)，硫粉，K 2S 2O 8(s)、淀粉碘化钾试纸，醋酸铅试纸，pH 试纸 三、实验内容1. 卤族氧化性的比较 1) 氯和溴的氧化性的比较在1 mL 1 mol·L -1 KBr 溶液中，逐滴加入氯水，振荡，有何现象？再加入0.5 mL CCl 4，充分振荡，又有何现象？氯和溴的氧化性哪个较强?2) 溴和碘的氧化性比较在1 mol·L -1 KI 溶液中，逐滴加入溴水，振荡，有何现象？再加入0.5 mL CCl 4，充分振荡，又有何现象？比较上面两个实验，总结氯、溴和碘的氧化性的变化规律，并用电对的电极电势予以说明。
2. 卤素离子还原性的比较1) 往盛有少量(近似绿豆大小)氯化钠固体的试管中加入 1 mL浓H2SO4，有何现象？用玻璃棒蘸一些浓NH3· H2O移近管口以检验气体产物。
2) 往盛有少量溴化钾固体的试管中加入1 mL浓H2SO4，又有何现象？用湿的淀粉碘化钾试纸检验气体产物。
3) 往盛有少量碘化钾固体的试管中加入1 mL浓H2SO4，又有何现象？用湿的醋酸铅试纸检验产物。
写出以上三个实验反应式并加以解释。
说明氯、溴、和碘离子的还原性强弱的变化规律。
3. 卤素的歧化反应1) 在一支小试管中加入5滴溴水，观察颜色，然后滴加数滴2 mol·L-1 NaOH溶液，振荡，观察现象。
待溶液褪色后再滴加2 mol·L-1HCl溶液至酸性，溶液颜色有何变化？2) 另取一支试管，用碘水代替溴水，重复上述实验，观察并解释所看到的实验现象。
4. 卤酸盐的氧化性1) 氯酸盐的氧化性(1) 取少量KClO3晶体于试管中，加入少许浓盐酸(可稍微加热)，注意逸出气体的气味，检验气体产物，写出反应式，并作出解释。