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实验八碱金属和碱土金属(3学时)
一、实验目的
1、学习钠、钾、镁、钙单质的主要物理化学性质
2、比较碱土金属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钾、钠的安全措施。
二、实验用品
仪器:烧杯、试管、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机
固体药品:钠、钾、镁条、醋酸钠
液体药品:汞、NaCl(1mol·L-1)、KCl(lmol·L-1)、MgC12(0.5mol·L-1)、CaC12(0.5mol·L-1)、BaC12(0.5mol·L-1)、新配制的NaOH(2mol·L-1)、氨水(6mol·L-1)、NH4Cl(饱和)、Na2CO3(0.5mol·L-1、饱和)、HCl(2mol·L-1)、HAc(2mol·L-1、6mol·L-1)、HNO3(浓)、Na2SO4(0.5mol·L-1)、CaSO4(饱和)、K2CrO4(0.5mol·L-1)、KSb(OH)6(饱和)、(NH4)2C2O4(饱和)、NaHC4H4O6(饱和)、AlCl3(0.5mol·L-1)
材料:铂丝(或镍铬丝)、pH试纸、钴玻璃、滤纸
三、实验内容
1、钠、钾、镁在空气中的燃烧反应
实验步骤
实验现象
反应方程式,解释和结论
(1)钠
=1\*GB3①钠(绿豆大),用滤纸吸干煤油,切开,立即置于坩埚中加热。当钠开始燃烧时,停止加热。观察焰色。冷却RT,观察产物的颜色
=2\*GB3②往坩埚中加入2ml蒸馏水使产物溶解,加2d酚酞,观察溶液颜色
=3\*GB3③再用0.2mol·L-1H2SO4酸化,加1滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。观察溶液颜色
(2)镁
=1\*GB3①0.3g镁粉置于坩埚中加热使之燃烧,冷却RT,观察产物的颜色
=2\*GB3②将上步产物转入试管,加入2ml蒸馏水,立即用湿润的红色石蕊试纸检验溢出的气体,然后加2d酚酞,检验酸碱性,写出方程式。
2、钠、镁与水的作用
实验步骤
实验现象
反应方程式,解释和结论
(1)钠
烧杯+30ml水+钠(滤纸吸干表面煤油),观察与水反应的情况,检验溶液的酸碱性
(3)镁
2支试管各加2ml水,A不加热;B加热,分别加入磨光的镁条,比较反应情况,检验溶液的酸碱性。
3、盐类的溶解性
实验步骤
实验现象
反应方程式,解释和结论
(1)在三支试管中,分别加入5d0.1mol·L-1MgCl2、CaCl2、BaCl2氯化镁溶液,再各加入5d饱和NaCO3,静置沉淀,弃去清夜,各加入2MHAc,是否溶解?
(2)在三支试管中,分别加入5d0.1mol·L-1MgCl2、CaCl2、BaCl2氯化镁溶液,再各加入5d0.5M的K2CrO4,有无↓?是否溶解2MHAc和2mol·L-1盐酸?(直接滴加)
(2)在三支试管中,分别加入5d0.1mol·L-1MgCl2、CaCl2、BaCl2氯化镁溶液,再各加入5d0.5M的Na2SO4,有无↓?是否溶解2MHAc和2mol·L-1盐酸?(直接滴加)
(4)在2支试管中,
(A)5d2MLiCl+0.5ml1MNaF和
(B)5d2MLiCl+饱和NaCO3,加热
(C)5d2MLiCl+1MNa3PO4
(D)5d0.1MMgCl2+0.5ml1MNaF,有无↓?
(E)5d0.1MMgCl2+饱和NaCO3,有无↓?
4、焰色反应
取一支铂丝(或镍铬丝),铂丝的尖端弯成小环状,蘸以浓盐酸溶液在氧化焰中烧直至火焰无色。依照此法,分别蘸取1mol·L-1氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锶、氯化钡溶液在氧化焰中灼烧,观察火焰的颜色。每进行完一种溶液的焰色反应后,均需蘸浓盐酸溶液灼烧铂丝(或镍铬丝),烧至火焰无色后,再进行新的溶液的焰色反应。
观察钾盐的焰色时,为消除钠对钾焰色的干扰,一般需用蓝色钴玻璃片滤光后观察。
现象和解释
样品
LiCl
NaCl
KCl
CaCL2
SrCl2
BaCl2
颜色
红色
黄色
紫色
橙红色
洋红色
(黄)绿色
四、问题与讨论
??1、若实验室中发生镁燃烧的事故,可否用水或二氧化碳来灭火,应用何种方法灭火?
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五、注意事项
1、钠、钾等活泼金属暴露与空气中或与水接触,均易发生剧烈反应,应此,应把它们保存在煤油中,放置于阴凉处。使用时应在煤油中切割成小块,用镊子夹起,再用滤纸吸干表面的煤油,切勿于皮肤接触。
2、未用完的金属屑不能乱丢,可加少量酒精使其缓慢分解。
3、观察钾盐的焰色时,为消除钠对钾焰色的干扰,一般需用蓝色钴玻璃片滤光后观察。