非金属元素化合物性质

非金属元素化合物性质（氧、硫、氮、磷、硼）

实验目的

1．掌握H 2O 2的某些重要性质。

2．试验并掌握不同氧化态硫、氮的化合物的主要性质。 3．试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。 4．掌握硼酸及硼砂的主要性质。 5．练习硼砂珠的有关实验操作。 实验内容 一、H 2O 2的性质

1. 设汁实验——H 2O 2的分解

用3％H 2O 2，0.2mol∙L -1 Pb(NO 3)2，0.2mol∙L -1 KMnO 4， 3mol∙L -1 H 2SO 4，0.2mol∙L -1 KI ，MnO 2(s)设计一组实验，验证H 2O 2的分解和氧化还原性。 （1）H 2O 2的分解：2222222()()H O MnO H O l O g + 原因：O 2 H 2O 2 H 2O 0.68

1.776φ

θ

； MnO

2

228

.1 Mn 2+

V

O H e H g O V O H e H O H V O H Mn e H MnO 6824.024)(776.122223.1242

22222222==++==++=+=++++++ϑϑϑϕϕϕ

由标准电极电位可知，

H 2O 2作为还原剂22222(/)0.68V (/)1.23V MnO Mn O H O ϑϑ

φφ+=>=，

H 2O 2能还原MnO 2成Mn 2+，H 2O 2被氧化得到O 2： MnO 2 +2H 2O 2== Mn 2+ +O 2+ 2H 2O

H 2O 2作为氧化剂时22222(/)1.23V (/)1.776V MnO Mn H O H O ϑϑ

φφ+=<=

22O H ∴能将Mn 2+氧化成MnO 2： Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2O ；

形成一个循环连续的反应过程，所以Mn 2+能加快H 2O 2的分解。

总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O

（或重金属离子如22232,,,,Fe

Mn Cu Cr Pb +

++++

等电极电势在0.68—1.776之间的

均能催化H 2O 2的分解） （2）H 2O 2的氧化性：

2222222H O I H I H O -+++=+

MnO 2

（3）H 2O 2的还原性2242424422523258H O KMnO H SO K SO MnSO O H O ++=++↑+ 2. H 2O 2的鉴定反应

二、硫的化合物的性质 1. 亚硫酸盐的性质

亚硫酸盐的性质 。 2. 硫代硫酸盐的性质 设计实验：

强氧化剂——氯水, H 2O 2； Na 2S 2O 3+4Cl 2+5H 2O===2H 2SO 4+2NaCl+6HCl 弱氧化剂——碘水 2Na 2S 2O 3+I 2===Na 2S 4O 6+2NaI 强酸——3mol ∙L -1H 2SO 4 金属lewis 酸——AgNO 3 ①Na 2S 2O 3在酸中的不稳定性；

S 2O 32- + 2H + ⇌ H 2S 2O 3 → S↓ + SO 2↑ + H 2O （乳白色浑浊，可用于检验S 2O 32- ） ②Na 2S 2O 3的还原性和氧化剂强弱对Na 2S 2O 3还原产物的影响； ③Na 2S 2O 3的配位性。

由以上实验总结硫代硫酸盐的性质 。 3. 过二硫酸盐的氧化性

强氧化性：

2Mn 2+ + 5S 2O 82- + 8H 2O Ag+ 2MnO 4- + 10SO 42- + 16H + 即： S 2O 82- + Ag + == 2SO 42- + Ag 3+ 5Ag 3+ + 2Mn 2+ + 8H 2O == 5Ag + + 2MnO 4- + 16H + 条件：Ag +为催化剂，必须加热.

用途：钢铁分析中化学法测定钢中锰的含量。

没有Ag +的催化，Mn 2+只能被氧化成MnO(OH)2的棕色沉淀： S 2O 82- + Mn 2+ + 3H 2O == MnO(OH)2↓ + 2SO 42- + 4H +

过二硫酸盐的氧化性

。 三、铵盐的热分解

1．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。

2．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。

铵盐热分解产物与阴离子的关系。

四、亚硝酸和亚硝酸盐

1．亚硝酸的生成和分解

2．亚硝酸的氧化性和还原性

在试管中加入l～2滴0.1mol∙L-1 KI溶液，用3mol∙L-1 H2SO4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。

用0.1mol∙L-1 KMnO4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。

亚硝酸的性质。

五、硝酸和硝酸盐

1．硝酸的氧化性

①分别往两支各盛少量锌片的试管中加入1mL浓HNO3和lmL 0.5mol∙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浴上加热：观察红色石芯试纸是否变为蓝色。此法称为气室法检验NH4+。

4Zn +10HNO3(稀) = 4Zn(NO3)2+

NH4NO3+ 3H2O

气室法检验NH4+

NH4+ + OH- == NH3+ H2O

此试验是分析化学中用气密法鉴定

NH+4的反应，用锌片比锌粒好，且要

充分反应。

②在试管中放入少许硫粉，加入1 mL浓HNO3，水浴加热。观察有何气体产生。冷却，检验反应产物。写出以上几个反应的方程式。

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，写出反应方程式。