实验八元素及化合物性质（一） 【,卤素及其化合物的性质与离子鉴定 一、实验目的 1.举握肉素单质的歧化反应及歧化反应的逆反应。 2.比较卤素单质的氧化性和卤负离子的还原性 3.掌握卤化氢的制备原理，比较卤化氢还原性的相对强弱。 4掌根卤素含氧酸盐的氧化性。 5,学会分离和鉴定C 、Br 、1的方法 6.学会使用离心机进行固液分离的操作技术。 二、实验原理 1.卤素单质及其化合物的氧化还原性 为了说明卤素单质的歧化反应、卤素单质的氧化性、卤离子的还原性、以及囟素含氧酸 的氧化性，下面列出氯的标准电极电势图和溴、碘的部分标准电极电势图： 1.49 1.47 0.88 %7v,,36.050a040,1.36 0.48 1.41 1,33 1.52 0.61 0.76 wV,Bm05r0a45H上065k L0.52 1.085 0.09 /V:K5L14H0L45,0535 1.19 0.26 0.49 gv,1500.45585 021 从以上标准电极电势图可以看出 (1)卤素单质的氧化性：F2>C12>B>1 肉负离子的还原性：I>B>CI>F 单质作为氧化剂，前面的卤素可以把后面的卤素从它的卤化物中置换出来。故C:可 以氧化B、I卤离子，而且过量的C可将l2进一步氧化为无色的)：
请结合标准电极电势考虑B:与氯才 +10CT+12H 西发生出 2、单质在碱性介质中可发生化反应，祥加酸则发生歧化反应的逆 反应， X,+2)H--+X=+X=4H.()X,=C1。.B,) C:在5℃以下发生以上反应：B在0C以下才可得到b0,【在碱性介质中可以 说不歧化为1) 3X2+6(H-+5X-+X(0+3H20(X,=CL,.Br,1,) C:在5℃以上发生上面歧化：Br?在50℃以上技化产物儿乎全是BrO:可以说h在 任何温度均发生以上技化。而在藏性介质中发生歧化反应的逆反应： X-+X()-+2H+-X+H0 5X+Xa+6H+*3Xa十3H:) 提流车”转资 介质中，不仅髓氧化厂为，而且还可以进一步氧化：为1O: 04+5+5H →3：+C+3H0 C0店+5C+6H +3Cl+3H0 对巢上面两个反成，你可以得出什么结论？ 2C0十12+210为十C1 2.皮化银的颜色和 Ag 负离子半径增大，X-的形性增大，+对X-极 均为共价型化 的顺序离于的相互极化作用增大，其商化期色次 色最浅为白 Agr为萸色，而A色最深为黄色；同时随极化作用。溶解性依 低 AgBr、Ag均不溶于水，也不溶于HN.AgF为离子型化合物，易溶于水】 卤化银在氨水中的溶解情况是：AgC沉淀可溶解于氨水或(NH,):C,水溶液中，形 成[Ag(NH:):],若在此配离子的溶液中，加人相HNO·地AgCI白色沉淀又复出，运 用这一特任现象可以确定或鉴定Ag*和C: AgCK(s)+2NH [AR(NH)++ClI [Ag(NH):]++CI-+2H+HNO -AgCl+2NH 溪化银Agr在氨水中只能部分溶解，Ag]则不能溶解在水中（可用不同浓度的 NS2O游解入 .A 3.卤化银的氧化性 Ag和A1可以被强还原剂如锌或镁粉还原（从标准电极电势的角 知何求成a 0.763V 一和【遇氧水则被氧化为B?和2，过盘的氟水可将12进一步氧化为无色的】 量的氯水则不能氧化r:为6r0,(想想为什么). ·卤素革质的溶解性及溶液颜色 C.B、【4在水中溶解度不大，它们的水溶液分别称为氯水〈黄绿色)、澳水（短红
色或橙黄色)、碘水（黄褐色）.C2、Br,z在极性的无机溶剂水中和极性的有机溶剂醇 醚、酯中发生溶剂化（即在极性分子作用下，产生诱导偶极，如同极性分子一样，C2 Br、2也产生了两个极) 2在非极性溶剂中（如CC,和苯中)溶解度增大，且呈现它的 袭气的紫红色（不产生诱导偶极，颜色不变深）。B、上为非极性分子，在非极性溶剂 溶解度比在水中大（相似者相溶）、利用这种性质，用(C,或苯从水溶液中萃取或高集卤素 单质、以便从水中将它们分离出来」 5.卤化氢的制备及HX的还原 关于卤化氢的制备，只有HF和HC1可以用相应的盐和浓H2S),反应来制备，而HB 和HI则不能用相应的盐和浓H2S(),的反应来制备。这是由于浓H2S),有氧化性，而HB 和H具有还原性， 且由于肉化氢的还原性依HF、HCI、HB、HI次序依次增大，故浓 H:SO,不被HF、HCI还原而HBr将浓HS),还原成S2: HI将浓H2S,述原为 H,S.根据以上叙述你能否写出CaF2、NaCI在常温时和浓H2S()的反应？能否写出 VaBr、KI和浓H2SO:的反应（后两者分两步写，先生成HX,再HBr、HI还原浓 H:S)4) 三、位器与试剂 1.仪器离心机，离心试管：普通试管。 2.试剂所列溶液浓度单位均为mo/1为了方便只标浓度的数据 氯水：澳水：碘水：品红溶液：淀粉溶液：CC4:锌粉：pH试纸：Pb(A2试纸：淀 粉K1试纸。 酸：HSO(2,6、浓)：HNO(6):HAc(6):HCI(2). 職：NaOH(2)NH·H2O(浓，2) 盐：KBr(固、0.1D；KI(固、0.1)；NaCl(周、0.1)：NazS)(0.1):KCI(饱 和)：AgNO(0.1)。 四、实验步骤 1.卤素单质的歧化反应和逆反应 (1)在浪水（观察水溶液颜色）中滴加2mol/L.NaOH溶液，有何变化？再加数滴 2mol/LH2SO,又有什么现象？ (2)用碳水代替溴水进行实验（可加淀粉指示剂） (3)用氯水代替溴水进行实验 写出上列各步反应式。用说明反应为什么可发生。 2.卤素单质的氧化性 (1)试管中加3滴0.10mol/LKBr溶液，5滴CCl再滴加氯水，振荡，观察现象 滴加过量氯水，有无变化？ (2)试管中加1滴0.10mol/L.K1溶液，5滴(CCl1,再滴加适址氯水振荡，观察现象： 滴加过量氯水振荡，观察现象 (3)试管中加3滴0.1mol/LK1溶液，5滴CCl,再加适址溴水，振满，观现象 再滴加过量溴水并振荡，CC1:层中是香变化？为什么？ (4)试管中加3滴0.1mol/1.NaC1溶液，5滴CC,再加溴水并振荡，观察现象。说 明是否有反应 (5)用碘水代替(4)中的溴水进行实验，观察现象，并说明是否有反应。 根据以上实验结果，总结氯、澳、单质氧化性的相对大小，写出各步反应式
(6)在(5)的试管中加10滴0.1mol/LNSO3溶液，观察现象，写出反应式。 3.卤化氢的还原性 (1)在1支干燥的试管中加入黄豆粒大小的NaC固体，再在抽风口下加人3滴浓 H2S()1,用玻璃椿蓝取一点浓氨水，靠近试管口，检验生成的气体。 (2)在1支干燥的试管中加入黄豆粒大小的NaB固体，再在抽风口下加入3滴浓 HSO,用打湿的淀粉碘化钾试纸检验生成的B?蒸气（或用打湿的pH试纸检验生成的 S2气体)，观察试管中产物颜色。 (3)在1支于爆的试管中加入黄豆粒大小的KI固体，再在油风口下加入3滴浓H2S():, 用打湿的Pb(Ac)2试纸检验生成的气体H2S[注意观察Pb(Ac)2试纸上除了变黑外，有时 还有发黄现象，想想为什么？]，观察试管中产物的颜色。 写出上述有关反应式，比较HCI、HB、HI还原性的相对强弱（说明浓H2S(),是否被 还原，产物是什么？)。 4.次氯酸钠的氧化性和漂白性 在1支试管中加人约3ml.氯水，滴加2~3滴2mol/LNa(OH,用pH试纸检验溶液星 弱碱性即可（碱性千万不能过强，否则滴加K】的实验现象不明显）。将溶液分成3份于3支 试管 1)在试管A中加人10滴2mol/LHC,用湿润的淀粉KI试纸检验逸出的气体 (2)在试管B中加人1滴淀粉试液，再加入10滴0.1ol/L的KI溶液，注意观察现 象。若现象不明显说明CO溶液贼性太强，以至于2歧化为【（方和下，可以再加入 2mol/LHS,使2再现的方法证实。然后重新制备Cl0 ,使CO和1反应。 (3)在试管C中，加入1~2滴品红溶液，观察其褪色情况（若现象不明显可用蒸馏水 加品红做对照)， 解释现象并写出有关反应式 5.氯酸盐的氧化性 (1)在试管中加人2一3滴0.1mol/L.的K1溶液，再加人1ml.饱和KCI(方溶液，加入 1滴淀粉溶液，并微热，观察现象。说明有无反应，为什么？ (2) 在()溶液中，再加人10滴6mol/1.的H,S,溶液，振荡试管，观察现象，若 淀粉碘溶液的蓝色不褪色，耳微热直至褪色，这里发生了几步反应，写出各步反应式。 对比(1)和(2)说明CO(其他含氧酸根亦如此)氧化性与酸碱介质的关系如何？ 6.CI、Br、】混合离予的分离与鉴定 (I)AgX沉淀的制取在1支离心试管中同时加人浓度均为0.1mol/L,的NaC,NaBr K1溶液各2滴，再加入2-3滴6mol/LHN(酸化，然后加入0.1mol/L AgNO,溶液至卤 化银完全沉淀（一定要确保！为什么？如何确保），离心分离，弃去上层清液，用去离子水 洗涤两次，再次离心后留沉淀 (2)C(或Ag*)的分离与鉴定在(1)的沉淀中加入2mol/L.的NH·H,01 2ml,充分搅拌，使AgC沉淀转化为[Ag(NH,)z]+,而AgBr和AgI仍为沉淀（为什 么？)，离心后保留沉淀并将清液转移至另1支试管中，加人6mol/L,HN(),至有白色沉淀 产生。 (3)锌粉还原Agbr和AgI,使B、I重新进人水溶液中。 在(2)所保留的AgBr、AgI混合沉淀中，加水洗涤离心分离两次，弃去洗涤水，在沉 淀中加10滴水和少量锌粉，再加1mL6mol/LHAc溶液，水浴中加热并充分搅拌（为什
么？)，离心后将含有B和I厂的清液转移到另1支试管中 (4)Br~、I一的分离与鉴定向(3)的清液中加人0.5mL.CCl4,再逐滴加人饱和氯 水，边加边振荡，观察CC层从紫红色→橙黄色，表示有I厂和B存在和二者的分离过 程，最后碘以无色的1(O存在于水溶液中，而B2则富集在CC,层中（为什么？）。 写出以上各步反应式，并简要解释。 五、思考题 1.如何用0.1mol/L AgNO5、2mol/LNH&·H2()和6mol/1.HN(为溶液鉴定C(或 Ag+) 2:AgCl、AgB、Agl在氨水中的溶解性如何？你能通过计算说明1L多大浓度的氨水才 可溶解0.0mol的AgC1、AgBr、AgI?0.10mol的AgBr和Ag能溶在1L多少浓度(mol/ L)的NazS2(0中？ 3.向一未知液中加入C,没有白色沉淀，能否说明此未知液中从没含有过Ag”？如 何证明？ 4.氯水、溴水和碘水在常温时与碱N(OH都能发生歧化反应，生成次肉酸根和卤离子 的反应为一类歧化反应，生成卤酸根和卤离子的反应为二类歧化反应，讨论C2、B2、12 在常温时与碱发生歧化反应的类型相同吗？B:在0一50℃发生哪类歧化g 5.在酸性介质中C和1均能还原C1(O,CI(O3被C1-和I还原的产物有什么不同？ 说明什么问题 6.向含有CI、B-、I等离子（等浓度）的溶液中，加入AgN(),如何保证沉淀完 全，若沉淀不完全，会对后续实验有何影响（即可能丢哪种离子）？ 7,向AgBr和AgI混合沉淀中加人Z粉，若不充分搅拌会丢掉什么离子？说明为什么？ 8.CI-、Br 、混合离子的分离与鉴定中，若最后只能检出I(℃，层为紫红色)， 而不能检出Br(过量氯水使CC1,层的紫红色褪色后，CCL层中无色)，请讨论哪一步有 可能丢Br-? 氧、硫、氨、磷、锑、实验 实验目的 1.了解硫、氮、磷、、铋所组成盐的水溶性以及水溶性盐和氧化物的水合物的 酸碱性 2.草握氧、硫、氨、、梯、铋化合物的氧化还原性 3。学会有关氧、硫、氨、磷元素所形成离子及化合物的鉴定。 二、实验原理 1.盐的水溶性、水解性以及含氧酸和氢氧化物的酸碱性 (1)盐的水溶性盐的水溶性除和温度有关外，主要取决于盐的本性：金属离子的半 径、电荷、离子的构型，酸根离子的种类（属于强酸还是弱酸酸根离子）、负电荷多少等。 一般金属离子的半径大、电荷少、离子构型为8电子构型者，其盐易溶于水：例如Na K+、Rb、Cs+很少有不溶性盐（它们和大的阴离子如CI(),Bi(),、[PCl]2形成的盐 是比较难溶的)，相反，金属离子半径小、电荷高、离子构型为9~17、18或18+2电子构 型者，其盐不易溶于水，尤其是和负电荷高、半径大的弱酸酸根离子如C()、P() g-、HPO等形成的盐难溶，如Ca(P())z、Ca(HP))2、MgC、CaCO、ZnS CuS、Ag2S、HgS、SbzS、BiS,等均为不溶性盐