实验十八 P区非金属元素(二)(氮族)

反应方程式如下:
Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2+ 2H2O
Zn+HNO3(0.5M)=Zn(NO3)2+NH4NO3+ H2O
Fra Baidu bibliotek
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。
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 mol·L-1的Na3PO4、Na2HPO4和 NaH2PO4各0.5 mL,加入等量的0.5 mol·L1CaCl2溶液，观察有何现象，用pH试纸 测定它们的pH。滴加2 mol·L-1氨水，各 有何变化？再滴加2 mol·L-1盐酸，又有 何变化？
用0.1 mol·L-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。
各反应方程式如下所示：
Ca2++PO43-=Ca3(PO4)2↓pH﹥7
Ca2++HPO42-=CaHPO4↓ pH﹥7
Ca2++H2PO4-≠
pH﹤7
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：
硝酸易受热分解，其产物取决 于盐中的阳离子。
①碱金属，碱土金属的硝酸 盐分解放出O2，生成亚硝酸盐。
②Mg至Cu硝酸盐分解生成金 属氧化物和O2、NO2。
③Cu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？
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 mol·L-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。
（2）分别往三支试管中注入0.5
mL0.1mol·L-1 Na3PO4、Na2HPO4和 NaH2PO4溶液，再各加入适量的0.1 mol·L-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+
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 mol·L-1的硫酸铜溶液， 逐滴加入0.1 mol·L-1焦磷酸钠溶液， 观察沉淀的生成。继续滴加焦磷酸 钠溶液，沉淀是否溶解？写出相应 的反应方程式。
反应方程式如下： Cu2++P2O74-=Cu2P2O7↓白色
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。
四、磷酸盐的性质
1.酸碱性
（1）用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4溶液的pH。 0.1 mol·L-1 Na3PO4溶液的pH呈强碱
性
0.1 mol·L-1 Na2HPO4溶液的pH呈弱碱 性
0.1 mol·L-1 NaH2PO4溶液的pH呈弱酸 性
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
加入过量的确Na4P2O7溶液，白色沉淀消 失。
Na4P2O7+ P2O74-=[Cu(P2O7)]2总结：
P2O74-具有配位性。
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，
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。
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1～2滴0.1MKI溶液， 用3MH2SO4酸化，然后滴加0.5mol·L-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。