化学家园

s区元素实验

                                      

     1.实验目的　

（1）试验钾、钠、镁、钙、钡单质、氧化物和氢氧化物性质。

（2）了解钾、钠、镁、钙、钡的盐的溶解性。

（3）掌握K⁺，Na⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺离子的鉴定反应。　

2.实验内容　

（1）金属钠与氧气、水的作用

金属钠存放在煤油里，用镊子取一小块，放于滤纸上，迅速用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取两块约米粒大小的金属。观察新鲜表面的颜色及变化，并完成下面的实验：

1）将一块金属钠放入盛有水的 250ml烧杯中，观察反应情况，检验水溶液的酸碱性。

2）将另一块钠置于坩埚中，微热至燃烧开始，立即停止加热，观察产物的颜色和状态。冷却后，将产物放入试管，加少量水，检验管口有无氧气放出，并检验溶液的酸碱性和氧化还原性。

（2）金属镁与氧气、水的作用

1）取一段镁条，用砂纸除去表面氧化层，点燃，观察燃烧情况、产物的颜色和状态。

2）另取一小段擦净的镁条，放在试管中与冷水作用，观察反应情况，检验溶液反应后的酸碱性。加热后反应情况如何？

（3）氢氧化物的性质

1）碱土金属氢氧化物溶解度。

①取 5滴 0.1mol· L^-1MgCl₂，0.1mol· L^-1CaCl₂，0.1mol· L^-1BaCl₂与等体积的2mol·L^-1NaOH混合，放置，观察形成沉淀的情况。

②用2mol·L^-1NH₃H·H₂O.代替2mol·L^-1NaOH进行实验。

由实验结果总结碱土金属氢氧化物溶解度变化情况。

2）氢氧化镁的性质

在试管中加入10滴0.1mol· L^-1MgCl₂，再加入1ml 2mol· L^-1NH₃· H₂O，将得到的产物分装在3支试管中，分别与2mol· L^-1HCl， 2mol· L^-1NaOH及饱和NH₄Cl溶液作用，观察现象。

（4）盐的溶解性

1）钠、钾难溶盐

①钠难溶盐生成（Na⁺离子的鉴定反应）

取1滴钠盐溶液，加8滴醋酸铀酰锌溶液，用玻棒摩擦管壁，观察现象。此反应可用作钠的鉴定反应。（醋酸铀酰锌与Na⁺的反应产物，参见附录12）。

②钾难溶盐生成（K⁺离子的鉴定反应）

钴亚硝酸钠Na₃[CO（NO₂）₆］与钾盐生成黄色K₂Na［CO（NO₂）₆]沉淀。该反应可在点滴板上进行。加一滴钾盐溶液在点滴板上，然后加1—2滴钴亚硝酸钠试剂，观察现象。此反应可用作钾的鉴定反应。黄色K₂Na［CO（NO₂）₆］沉淀的出现，表示K⁺离子存在。

2）碱土金属硫酸盐的溶解性（Ba²⁺离子鉴定反应）

于3支试管中分别加入5滴0.1mol· L^-1 MgCl₂， 0.1mol· L^-1CaCl₂，0. 1mol·　　　 L^-1BaCl₂，然后各加5滴0.1mol· L^-1Na₂SO₄，观察沉淀的颜色，试验沉淀是否溶于2mol·　　　L^-1HNO₃？解释原因。Ba²⁺离子与SO₄^2-离子的反应生成不溶于强酸的白色BaSO₄沉淀，可作为Ba²⁺的鉴定反应。

3）碱土金属碳酸盐的溶解性

①于3支试管中各加5滴0.1mol·L^-1 MgCl₂，0.1mol·L^-1CaCl₂和 0.1mol· L^-1BaCl₂，然后各加5滴 0.1mol· L^-1Na₂CO₃，观察生成沉淀的颜色，分别试验沉淀对2mol·L^-1HAc和2mol·L^-1HCl的作用。

②取3支试管各加3滴 0.1mol· L^-1 MgCl₂， 0.1mol· L^-1CaCl₂和0.1mol· L^-1BaCl₂，然后各加1滴2mol· L^-1NH₃· H₂O和2mol· L^-1NH₄Cl，再各加2滴 0.5mol·L^-1（NH₄）₂CO₃，观察现象。

4）碱土金属草酸盐的溶解性（Ca²⁺离子的鉴定反应）

于3支试管中分别加3滴 0.1mol· L^-1 MgCl₂， CaCl₂和BaCl₂再各加3滴饱和　　（NH₄）₂C₂O₄，观察现象。白色CaC₂O₄沉淀的生成，可表示Ca²⁺存在，此反应可作为Ca²⁺离子的鉴定反应。试验沉淀对2mol·L^-1HAc和HCl的作用。

5）铬酸盐的溶解性

分别取3滴0.1mol·L^-1MgCl₂， CaCl₂和 BaCl₂，各加入0.1mol· L^-1K₂CrO₄，观察现象。分别试验沉淀对2mol· L^-1HAc和HCI的作用。

6）Mg（NH₄）PO₄的生成（Mg²⁺的鉴定反应）

在盛有3滴0.1mol· L^-1MgCl₂的试管中，加1滴2mol· L^-1HCl和3滴0.2mol·L^-1Na₂HPO₄，再滴加2mol·L^-1NH₃·H₂O，观察Mg（NH₄）PO₄白色沉淀生成。此反应可作为Mg²⁺离子的鉴定反应。

（5）焰色反应

首先清洗镍丝。将镍丝浸入2mol.L^-1HCl中，取出后放在氧化焰中灼绕，再浸入HCl中，再灼烧。若镍丝在氧化焰中燃烧不呈任何颜色，说明清洗干净。用镍丝蘸以0.5mol.L^-1KCl溶液，放在氧化焰中灼烧，观察火焰颜色。

同法观察钠、钙、钡盐溶液的焰色。

（6）离子的分离与鉴定

混合溶液中含有Na⁺，K⁺，NH⁺₄，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺离子。设计分离和鉴定方案，取10滴溶液进行试验。

提示：

1）利用碳酸盐溶解性不同，将 Ca²⁺， Ba²⁺两种离子与其余四种离子分开。 Ca²⁺，Ba²⁺的分离则利用其铬酸盐溶解度的差异。

2） NH⁺₄直接由原始溶液中鉴定。

3） NH⁺₄与Na₃［Co（NO₂）₆]反应，对K⁺鉴定有妨碍，故用灼烧法除去铵盐（取0.5mL试液放入小烧杯中，加入1mL6 mol· L^-1HCl，蒸干并灼烧至不出现白烟为止，然后将残渣溶于水中作K⁺鉴定）。　

3.思考题　

（1）列表对比金属钠和镁的性质（硬度、密度、与氧和水的作用情况以及产物性质）。

（2）在实验基础上完成下表：

 

（3）解释碱土金属氢氧化物溶解度的变化。

（4）Na₃［Co（NO₂）₆］与钾盐反应时，若溶液碱性较强，有什么影响？

（5）用（NH₄）₂CO₃作沉淀剂，沉淀Ba²⁺等离子，为何要加入氨水？

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2008年03月6日 星期四 12:31】【注册】【打印】