实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅

实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋) 一、实验目的

1．比较碱金属、碱土金属的活泼性。

2．试验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。

3．练习焰色反应并熟悉使用金属钠、钾的安全措施。

二、实验前应思考的问题

1．实验中如何配制氯化亚锡溶液?

2．预测二氧化铅和浓盐酸反应的产物是什么？写出其反应方程式。

3．金属钠和金属钾是如何保存的？

4．在试验氢氧化铅的碱性时，应该用什么酸为宜，为什么？

三、实验用品

仪器：烧杯(250mL)、试管(10mL)、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机

固体药品：钠、钾、镁条、铝片、醋酸钠、铋酸钠、二氧化铅

液体药品：单位为mol·L-1 NaCl(1)、KCl(1)、MgCl2(0.5)、LiCl(1)、SrCl2(0.5)、CaCl2(0.5)、新配制的NaOH(2)、NaOH(6)、氨水(6)、A1C13(0.5)、SnCl2(0.5)、Pb(NO3)2(0.5)、SbCl3(0.5)、Bi(NO3)3(0.5)、NH4C1(饱和)、SnCl4(0.5)、HCl(2)、HNO3(2，6，浓)、(NH4)2S x、(NH4)2S(新配0.1)、K2CrO4(0.5)、KI(1)、Na2SO4(0.1)、KMnO4(0.01)、H2S(aq，饱和)、MnSO4(0.002)

四、实验内容

(一)、钠、钾、镁、铝的性质

1．钠与空气中氧气的作用

用镊子取一小块(绿豆大小)金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，立即放在坩埚中加热。当开始燃烧时，停止加热。观察反应情况和产物的颜色、状态。冷却后，往坩埚中加入2 mL 蒸馏水使产物溶解，然后把溶液转移到一支试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性。再用2 mol·L-1H2SO4酸化，滴加1～2滴0.01 mol·L-1KMnO4溶液。观察紫色是否褪去。由此说明水溶液是否有H2O2，从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。写出以上有关反应式。

2．金属钠、钾、镁、铝与水的作用

分别取一小块(绿豆大小)金属钠和钾，用滤纸吸干其表面煤油，把它们分别投入盛有半杯水的烧杯中，观察反应情况。为了安全起见，当金属块投入水中时，立即用倒置漏斗覆盖在烧杯口上。反应完后，滴入1～2滴酚酞试剂，检验溶液的酸碱性。根据反应进行的剧烈程度，说明钠、钾的金属活泼性。写出反应式。

分别取一小段镁条和一小块铝片，用砂纸擦去表面的氧化物，分别放入试管中，加入少量冷水，观察反应现象。然后加热煮沸，观察又有何现象发生，用酚酞指示剂检验产物酸碱性。写出反应式。

另取一小片铝片，用砂纸擦去其表面氧化物，然后在其上滴加2滴0.2 mol·L-1HgCl2溶液，观察产物的颜色和状态。用棉花或纸将液体擦干后，将此金属置于空气中，观察铝片上长出的白色铝毛。再将铝片置于盛水的试管中，观察氢气的放出，如反应缓慢可将试管加热观察反应现象。写出有关反应式。

(二)、镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性

(1) 在8支试管中，分别加入浓度均为0.5 mol·L-1的MgCl2、CaCl2、BaCl2、A1C13、SnCl2、

Pb(NO3)2、SbCl3、Bi(NO3)3溶液各0.5 mL，均加入等体积新配制的2 mol·L-1 NaOH溶液，观察沉淀的生成并写出反应方程式。

把以上沉淀分成两份，分别加入6 mol·L-1 NaOH溶液和6 mol·L-1 HCl溶液，观察沉淀是否溶解，写出反应方程式。

(2) 在2支试管中，分别盛有0.5 mL 0.5 mol·L-1MgCl2、A1C13，加入等体积0.5 mol·L-1NH3·H2O，观察反应生成物的颜色和状态。往有沉淀的试管中加入饱和NH4Cl溶液，又有何现象?为什么?写出有关反应方程式。

(三)、I A、ⅡA元素的焰色反应

取镶有铂丝(也可用镍铬丝代替)的玻棒一根(铂丝的尖端弯成小环状)，先按下法清洁之：

浸铂丝于纯6 mol·L-1 HCl溶液中(放在小试管内)，然后取出在氧化焰中灼烧片刻，再浸入酸中，再灼烧，如此重复二至三次，至火焰不再呈现任何离子的特征颜色才算此铂丝洁净。

用洁净的铂丝分别蘸取1 mol·L-1LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2溶液在氧化焰中灼烧。观察火焰的颜色。在观察钾盐的焰色时要用一块钴玻璃片滤光后观察。本书末插图描述了火焰的颜色。

(四)、锡、铅、锑和铋的难溶盐

1．硫化物

(1) 硫化亚锡、硫化锡的生成和性质在二支试管中分别注入0.5 mL 0.5 mol·L-1SnCl2 溶液和SnCl4溶液，分别注入少许饱和硫化氢水溶液，观察沉淀的颜色有何不同。分别试验沉淀物与1 mol·L-1HCl、1 mol·L-1 (NH4)2S和(NH4)2S X溶液的反应。

通过硫化亚锡、硫化锡的实验得出什么结论?写出有关反应方程式。

(2) 铅、锑、铋硫化物在三支试管中分别加入0.5 mL 0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2、SbCl3、Bi(NO3)3，然后各加入少许0.1 mol·L-1饱和硫化氢水溶液，观察沉淀的颜色有何不同。

分别试验沉淀物与浓盐酸，2 mol·L-1NaOH、0.5 mol·L-1 (NH4)2S、(NH4)2S X、浓硝酸溶液的反应。

2．铅的难溶盐

(1) 氯化铅在0.5 mL蒸馏水中滴入5滴0.5 mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再滴入3～5滴稀盐酸，即有白色氯化铅沉淀生成。

将所得白色沉淀连同溶液一起加热，沉淀是否溶解?再把溶液冷却，又有什么变化?说明氯化铅的溶解度与温度的关系。

取以上白色沉淀少许，加入浓盐酸，观察沉淀溶解情况。

(2) 碘化铅取5滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液用水稀释至1 mL后，滴加1 mol·L-1 KI 溶液，即生成橙黄色碘化铅沉淀，试验它在热水和冷水中的溶解情况。

(3) 铬酸铅取5滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液，再滴加几滴0.5 mol·L-1 K2CrO4溶液。观察PbCrO4沉淀的生成。试验它在6 mol·L-1 HNO3和NaOH溶液中的溶解情况。写出有关反应方程式。

(4) 硫酸铅在l mL蒸馏水中滴入5滴0.5 mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再滴入几滴0.1 mol·L-1Na2SO4溶液。即得白色PbSO4沉淀。加入少许固体NaAc，微热，并不断搅拌，沉淀是否溶解?解释上述现象。写出有关反应方程式。

根据实验现象并查阅手册，填写下表。

溶度积（Ksp）名称颜色溶解性

（水或其它试剂）

PbCl2

PbI2

PbCrO4

PbSO4

PbS

SnS

SnS2

(五)、PbO2以及NaBiO3的氧化性

1．在1滴0.002mol·L-1硫酸锰溶液中，加入3mL 2mol·L-1H2SO4，再加入少量固体铋酸钠，微热，加少量水稀释，观察溶液颜色的变化，写出反应式。

2．取极少量二氧化铅，加入3mL2mol·L-1H2SO4及1滴0.002mol·L-1硫酸锰溶液，微热，观察现象。写出反应的方程式。

3．取极少量二氧化铅，加入浓盐酸，观察现象，并鉴定反应产物，写出反应的方程式。

五、实验习题

1．今有未贴标签无色透明的氯化亚锡，四氯化锡溶液各一瓶，试设法鉴别。

2．若实验室中发生镁燃烧的事故，可否用水或二氧化碳灭火器扑灭？应用何种方法灭