5 堿金屬和堿土金屬.doc

堿金屬和堿土金屬 專業(yè) 化教 班級 化學(xué)0901 姓名 實驗日期 2012-4-221、 實驗?zāi)康?1.試驗金屬鈉、鎂的重要性質(zhì)； 2.試驗并掌握堿金屬和堿土金屬一些難溶鹽的生成及其應(yīng)用； 3.了解鋰鹽與鎂鹽的相似性； 4.練習(xí)焰色反應(yīng)的操作并熟悉使用納，汞等的安全措施。2、 實驗原理 周期系第A族元素稱為堿金屬，價電子層結(jié)構(gòu)為ns1；周期系第A族元素稱為堿土金屬，價電子層結(jié)構(gòu)為ns2.這兩組元素系周期系中最典型的金屬元素，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，其單質(zhì)都是強還原劑。 堿金屬鹽多數(shù)易溶于水，只有少數(shù)幾種鹽難溶，可利用它們的難溶性來鑒定K+、Na+離子。 在堿土金屬鹽中，硝酸鹽、鹵化物、出酸鹽易溶于水；碳酸鹽、草酸鹽等難溶?？衫秒y溶鹽的生成和溶解性差異來鑒定Mg2+、Ca2+離子。 3、 實驗內(nèi)容 1.金屬鎂的性質(zhì)實驗項目現(xiàn)象解釋或反應(yīng)方程式結(jié)論除去氧化膜的鎂條+水（冷）+1d酚酞首先沒有變化，放置一段時間后溶液顏色變紅Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2有氣體放出鎂與冷水反應(yīng)緩慢幾乎不反應(yīng)，反應(yīng)需要很長的時間除去氧化膜的鎂條+水（近沸）+1d酚酞顏色緩緩變紅，并有少量氣泡生成Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2有氣體放出鎂與熱水反應(yīng)比冷水劇烈，并能觀察到氣體 2.堿金屬的難溶鹽實驗項目現(xiàn)象解釋或反應(yīng)方程式結(jié)論1mol/l氯化鉀+飽和酒石酸氫鈉有白色沉淀生成KCl + C4H5NaO6 = KHC4H4O6 + NaCl酒石酸氫鈉溶于水，而酒石酸氫鉀溶于水（但溶解度不大），這個反應(yīng)就是利用溶解度的差異來反應(yīng)的1mol/l氯化鉀+鈷亞硝酸鈉黃色沉淀生成 2K+ +Na+ +Co(NO2)63-=K2 Na Co(NO2)6用來鑒別鉀離子3. 堿土金屬的難溶鹽實驗項目現(xiàn)象解釋或反應(yīng)方程式結(jié)論（數(shù)滴）0.1mol/L氯化鎂+(1d)1mol/L碳酸鈉有白色沉淀生成CO32-+Mg2+=MgCO3鎂離子與碳酸根生成白色不溶于水的沉淀 （數(shù)滴）0.1mol/L氯化鈣+(1d)1mol/L碳酸鈉+6mol/L醋酸先有白色沉淀生成，加入醋酸后沉淀溶解CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaClCaCO3 + 2CH3COOH =2CH3COO- + Ca2+ + H2O +CO2鈣離子與碳酸根生成白色沉淀，其不溶于水但溶于醋酸0.1mol/L氯化鎂+飽和草酸銨無現(xiàn)象不反應(yīng)鎂離子與草酸銨不反應(yīng)0.1mol/L氯化鈣+飽和草酸銨+6mol/L醋酸+2mol/L鹽酸先產(chǎn)生白色沉淀，加入醋酸后沉淀不溶，加鹽酸后溶解Ca2+ (NH4)2C2O4 CaC2O4(白色) 2 NH4CaC2O4 2 HClCaCl2 HOOC-COOH 草酸鈣難溶于水酸性：醋酸草酸鹽酸0.1mol/L氯化鋇+飽和草酸銨+6mol/L醋酸+2mol/L鹽酸有白色沉淀生成，加入醋酸后沉淀不溶，加鹽酸后溶解BaCl2+（NH4）2C2O4=BaC2O4+2NH4ClBaC2O4+2H+=Ba2+ +H2C2O4草酸鋇難溶于水酸性：醋酸草酸鹽酸0.1mol/L氯化鈣+0.5mol/L鉻酸鉀+6mol/L醋酸+2mol/L鹽酸有黃色沉淀生成，加醋酸后溶解CaCl2+K2CrO4=2KCl+CaCrO4沉淀難溶于水，溶于稀酸0.1mol/L氯化鍶+0.5mol/L鉻酸鉀+6mol/L醋酸+2mol/L鹽酸溶液變渾濁，加酸后變澄清SrCl2+K2CrO4=2KCl+SrCrO4沉淀溶與醋酸，微溶與水0.1mol/L氯化鋇+0.5mol/L鉻酸鉀+6mol/L醋酸+2mol/L鹽酸有黃色沉淀生成,加醋酸后不溶，加鹽酸后溶解BaCl2+K2CrO4=2KCl+BaCrO4沉淀不溶于水，溶于鹽酸和硝酸0.1mol/L氯化鎂+1mol/L硫酸鈉無現(xiàn)象不反應(yīng)氯化鎂與硫酸鈉不反應(yīng)0.1mol/L氯化鈣+1mol/L硫酸鈉+濃硝酸有少量白色沉淀析出，加酸后部分溶解Na2SO4+CaCl2=CaSO4+2NaCl硫酸鈣微溶，硫酸鈣不與濃硝酸反應(yīng)，也是微溶于酸0.1mol/L氯化鋇+1mol/L硫酸鈉+濃硝酸產(chǎn)生白色沉淀，加酸后不溶解BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4硫酸鋇難溶于水和酸，且不與它們反應(yīng)4. 鋰鹽和鎂鹽的相似性實驗項目現(xiàn)象解釋或反應(yīng)方程式結(jié)論1mol/l氯化鋰+1mol/l氟化銨有白色沉淀生成Li+ +F- =LiF氟化鋰難溶于水0.1mol/l氯化鎂+1mol/l氟化銨有白色沉淀生成Mg2+ +2F- =MgF2氟化鎂極微溶于水1mol/l氯化鋰+少量1mol/l碳酸銨，微熱有白色沉淀生成2Li+ +CO3 2- =Li2CO3碳酸鋰微溶于水，在冷水中溶解度較熱水下大0.1mol/l氯化鎂+少量1mol/l碳酸氫銨有白色沉淀生成Mg2+ +CO3 2- =MgCO3碳酸鎂微溶于水1mol/l氯化鋰+少量0.1mol/l磷酸一氫鈉，加熱有白色沉淀生成3Li+ +PO4 3- =Li3PO4微溶于水0.1mol/l氯化鎂+少量0.1mol/l磷酸一氫鈉有白色沉淀生成3Mg2+ +2PO4 3- =Mg3(PO4)2幾乎不溶于冷水5. 鈉離子，鎂離子，鈣離子，鋇離子混合分析 取鈉離子，鎂離子，鈣離子，鋇離子試液個三滴，混合均勻。 A.在試管中加入2mol/l氯化銨4d，加6mol/l氨水至溶液呈堿性。加熱，再攪拌下滴加2mol/l碳酸銨溶液至沉淀完全，離心，移清夜與另一試管。 B.熱蒸餾水洗滌沉淀一次，棄去洗滌液。加6mol/l乙酸使沉淀溶解，加3mol/l醋酸銨2d。逐滴加入0.1mol/l重鉻酸鉀溶液至出現(xiàn)橙色為止，產(chǎn)生黃色沉淀示有鋇離子，離心沉降。 C.取B的清液在溶液中加入含碳酸根化合物，有白色碳酸鈣沉淀生成來檢驗鈣離子。 D.取A的清液在溶液中加入堿，有白色氫氧化鎂沉淀來檢驗鎂離子。 E.取A的清液用焰色反應(yīng)來檢驗鈉離子的存在。4、 思考題 1.鋰鹽，鎂鹽的相似性還表現(xiàn)在哪些方面？ 答：a.鎂和鋰的碳酸鹽均不穩(wěn)定，熱分解生成相應(yīng)的氧化物和放出二氧化碳氣體。 b.鎂離子和鋰離子的水合能力均較強。 c.鎂和鋰的某些鹽類如氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽等及氫氧化物均難溶于水。 d.鎂和鋰的氧化物、鹵化物共價性較強，能溶于有機溶劑中，如溶于乙醇。 2.金屬離子在高溫灼燒時產(chǎn)生焰色反應(yīng)的原理是什么？為什么觀察鉀離子要透過鈷玻璃？ 答：當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波長在可見光范圍內(nèi)（波長為400nm760nm），因而能使火焰呈現(xiàn)顏色。透過鈷玻璃是因為藍色鈷玻璃可以濾去鈉離子的黃光使其不會對觀察產(chǎn)生影響。 3.堿土金屬硫酸鹽的溶解度從上至下遞減，而氫氧化物溶解度遞增的原理？ 答：堿土金屬氫氧化物的溶解度較低，其溶解度變化按從上至下的順序依次遞增，Be(