6_碳硅硼铝

硼铝和碳硅

专业应用化学班级12应化班姓名马斌实验日期2013-03-26

一、实验目的

1.试验并掌握有关硼铝和碳硅及其某些化合物的重要性质；

2.了解活性炭的吸附作用，学习无定形硅，硼等的制备原理和方法。

二、实验内容

1.硼

实验项目现象解释或反应方程式结论

（1）硼酸制备: Na2B4O7 + HCl(浓) 冰水冷却析出白色

晶体。

Na2B4O7+ 2HCl（浓) + 5H2O = 4H3BO3+ 2NaCl用于制备硼酸

（2）硼酸的鉴定H3BO3 + 乙醇燃烧产生绿色火焰

H3BO3 + 3C2H5OH ====

燃烧

B(OC2H5)3 + 3H2O

用于鉴别硼酸和硼酸盐

（3）硼酸的酸性硼酸加水加热溶解

后，PH=6-7; 加入甘

油后,溶液PH=4-5.

H3BO3 + H2O = B(OH)4- + H+

H3BO3 + 2CH2OH-CHOH-CH2OH =

(CH2O-CHOH-CH2O)2B + 4H2O

硼酸是很弱的酸,加入多

元醇后形成醇酯后酸性

加强。

2.铝

实验项目现象解释或反应方程式结论

铝+2M盐酸（煮沸），加0.1M 硝酸汞+

水，

静置

溶液沸腾

表面变灰色

有气体放出，

看到蓬松氧化铝

2Al+3Hg(NO3)2==2Al(NO3)3+3Hg

2Al +3O2==2Al2O3

铝表面的氧化膜被盐酸

除去后，铝与硝酸汞反应

置换出金属汞，铝表面有

汞存在时，致密的氧化膜

就不能生成，铝就会被空

气中的氧气氧化，同时放

出大量的热，这种现象又

称为铝的“毛刷”现象。

0.1M硫酸铝+6M氨

水+2M盐酸

2M 氢氧化钠

6M 氨水有白色沉淀生成

沉淀溶解

沉淀溶解

沉淀不溶解

Al2(SO4)3 + 6NH3.H2O = 2Al(OH)3↓ +

3(NH4)2SO4

Al（OH）3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2（偏铝酸钠）+2H2O

氢氧化铝是两性物质，既

溶于强酸，也溶于强碱

铝离子+1M醋酸铵至中性+1-2d铝试

剂产生红色沉淀生成铝试剂是3-（双（3-羧基-4-羟基苯基）亚

甲基）-6-氧-1，4-环己烯-1-羧酸三铵盐。

在弱酸性溶液中，Al3+铝试剂反应，生成玫

红色物质。

鉴别铝离子

3.碳

实验项目（1活性炭的吸

附）

现象解释或反应方程式结论

活性炭+Pb(NO3)2 +

K2Cr2O7

Pb(NO3)2+ K2Cr2O7

无沉淀生成

有黄色沉淀生成

Pb2+被活性炭吸附

Pb2+ Cr2O72- = PbCrO4↓(黄)

活性炭具有吸

附作用

活性炭加入蓝墨水溶液褪色有机色素被活性炭吸附

实验项目（2碳酸盐的性

质）

现象 解释或反应方程式 结论

0.1M 的碳酸钠和碳酸氢

钠 碳酸钠的pH=8-9 碳酸氢钠的pH=7-8 CO32- + H2O = HCO3- + OH- HCO3- + H2O = H2CO3 + OH- 它们水解呈碱

性 Na 2CO 3 +碳酸钡 Na 2CO 3 + 硫酸铜

Na 2CO 3 +硫酸铝

生成白色沉淀 生成蓝色沉淀

生成白色沉淀

CO 32- + Ba 2+

= BaCO 3↓

2CO 32- + 2Cu 2+ + H 2O =Cu 2(OH)2CO 3↓+ CO 2↑

3CO 32- +2Al 3+

+ 3H 2O = 2Al(OH)3↓+

3CO 2↑

金属越活泼，碳

酸盐的溶解度

越大

4.硅

实验项目

现象

解释或反应方程式

结论 20%Na 2SiO 3微沸+6M HCl

有白色沉淀生成 Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3↓ 硅酸的制备

20%Na 2SiO 3的pH

Na 2SiO 3 + NH 4Cl

水溶液pH = 12 轻轻摇动后，溶液凝聚为白色凝胶，湿润的pH 试

纸变蓝 SiO 32- + H 2O = H 2SiO 3 + 2OH

-

SiO 32- + 2NH 4+

= H 2SiO 3↓ + 2NH 3

硅酸盐易水解

0.1g 石英粉+0.1g 镁粉（加热），+2ml 6MHCl 发出响声和火星 有棕色的物质生产

SiO2+2Mg=Si+2MgO

制备无定形硅

硅+6M 氢氧化钠

有气体生成

Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2

↑

硅和氢氧化钠

反应

三、思考题

1． 为什么硫酸铝和碳酸钠或硫酸钠反应得不到碳酸铝和硫化铝沉淀。而仅能得到氢氧

化铝沉淀？

答：因为碳酸铝和硫化铝还会发生双水解：Al2S3+ 6H2O=2Al(OH)3↓ +3H2S ↑

3CO32- + 2Al3+ +6H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑+3H2O ，最终生成氢氧化铝沉淀。 2． 为什么不能用磨口玻璃瓶盛装碱溶液？

答：碱能与硅酸盐中的SiO 2反应生成具有粘性的偏硅酸盐，使瓶盖与瓶口粘住，不易打开。

3． 硼酸为弱酸，为什么硼酸溶液加甘油后酸性会增强？

答：加入甘油生成硼酸甘油酯后，能释放出质子而提高溶液的酸性。

4． 用最简单的方法鉴别下列失去标签的物质：碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸二氢

钠，磷酸一氢钠、硫酸钠和硫酸氢钠。

答：根据pH 分组：

强碱性盐：碳酸钠、磷酸钠———→AgNO 3

Ag 3PO 4（黄↓）, Ag 2CO 3(白↓)

弱碱性盐：碳酸氢钠、磷酸一氢钠 → 加入稀碱———→AgNO 3

Ag 3PO 4（黄↓）, Ag 2CO 3(白↓)

酸性盐：磷酸二氢钠、硫酸氢钠加入稀碱———→AgNO 3

Ag 3PO 4（黄↓）, Ag 2CO 3(白↓)