实验九元素及化合物性质（一） 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 实验九 元素及化合物性质(一)
实验目的 1.掌握卤素单质的歧化反应及其逆反应，比较卤素单质 的氧化性和卤离子的还原性。 2.掌握卤素含氧酸盐的氧化性，学会分离和鉴定CI-、Br 、I-的方法。 3.了解硫、氮、磷、锑、铋所组成盐的水溶性以及水溶 性盐和氧化物的水化物的酸碱性。 4.掌握氧、硫、氮、磷、锑、铋化合物的氧化还原性。 5.学会有关氧、硫、氮、磷元素所形成离子及化合物的 鉴定。 6.学会使用离心机进行固液分离的操作技术。 北京化工天学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 一、实验目的 1. 掌握卤素单质的歧化反应及其逆反应，比较卤素单质 的氧化性和卤离子的还原性。 2. 掌握卤素含氧酸盐的氧化性，学会分离和鉴定Cl-、Br- 、I-的方法。 3. 了解硫、氮、磷、锑、铋所组成盐的水溶性以及水溶 性盐和氧化物的水化物的酸碱性。 4. 掌握氧、硫、氮、磷、锑、铋化合物的氧化还原性。 5. 学会有关氧、硫、氮、磷元素所形成离子及化合物的 鉴定。 6. 学会使用离心机进行固液分离的操作技术
实验原理 (一)卤素及其化合物的性质与离子鉴定 1.卤素单质的歧化反应和逆反应 3Br2+6OH=5Br+BrO3+3HO歧化反应 5Br+BrO3+6H=3Br,+3H,O歧化反应的逆反应 3I2+6OH=5+I03+3H20 5+I03+6H+=3L2+3H20 3Cl2+60H=5CI-+CIO3+3H2O 5C+CI03+6H+=3Cl2+3H20 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 二、实验原理 (一) 卤素及其化合物的性质与离子鉴定 1. 卤素单质的歧化反应和逆反应 3Br2+ 6OH-=5Br-+BrO3 -+3H2O 歧化反应 5Br-+BrO3 -+6H+= 3Br2+3H2O 歧化反应的逆反应 3I2+ 6OH-=5I-+IO3 -+3H2O 5I-+IO3 -+6H+= 3I2+3H2O 3Cl2+ 6OH-=5Cl-+ClO3 -+3H2O 5Cl-+ClO3 -+6H+= 3Cl2+3H2O
2.卤素单质的氧化性 2Br+Cl,=Br2+2Cl 2I+Cl,=I,+2CI 21+Br2=12+2Br 2S2032-+I2=S4062-+2I 三三三 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 2Br-+ Cl2=Br2+2Cl- 2I-+ Cl2= I2+2Cl- 2I-+ Br2= I2+2Br- 2S2O3 2-+ I2= S4O6 2-+2I- 2. 卤素单质的氧化性
3.次氯酸钠的氧化性和漂白性 HCIO+HC1=CL2个+H,O CIO+2I+2H*=I,+CI+H2O 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 HClO+HCl= Cl2 +H2O ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O 3. 次氯酸钠的氧化性和漂白性
4.C,Br,I混合离子的分离与鉴定 CI+Agt=AgCI↓ Br+Ag=AgBr↓ Ir+Agt=Agl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH)]++Cl [Ag(NH )2]++H+=AgCI+2NH" 2AgBr+Zn=Zn2*+2Br+2Ag 2AgI+Zn=Zn2++2I+2Ag 2+C12=12+2C1 L2+5C12+6H,0=2IO3+1oC1+12H 2Br+Cl,=Br,+2Cl- 北京化工大学化学实验教学示范中
北京化工大学化学实验教学示范中心 4. Cl- ，Br-，I - 混合离子的分离与鉴定 Cl-+Ag+=AgCl Br-+Ag+=AgBr I -+Ag+=AgI AgCl+2NH3=[Ag(NH3 )2 ] ++ Cl- [Ag(NH3 )2 ] ++ H+= AgCl +2NH4 + 2AgBr+Zn=Zn2++2Br-+2Ag 2AgI+Zn=Zn2++2I-+2Ag 2I-+ Cl2= I2+2ClI2+ 5Cl2+6H2O= 2IO3 -+10Cl-+12H+ 2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
二)氧，硫，磷，锑，铋 1、盐的溶解性和酸碱性及氢氧化物的酸碱性 P043-+H20→HPO42-+ HPO2-=H++PO3- HP042-+H20=H2PO4+ H2PO=H++HPO2- H2PO,+H2O=H,PO+ 2Na3PO4+3CaCl2=Ca;(PO)2+6NaCI Na,HPO+CaCl,=CaHPO +2NaCl Ca2++H,PO+=CaHPO+H2O Sb3++30H=Sb(OH)3 Bi3+3OH=Bi(OH3↓ Sb(OH)3←→SbO33-+3H Bi(OH)3←)Bi3+3OH 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 (二) 氧，硫，磷，锑，铋 1、盐的溶解性和酸碱性及氢氧化物的酸碱性 PO4 3-+ H2O↔ HPO4 2- + HPO4 2-= H++ PO4 3- HPO4 2-+ H2O = H2PO4 -+ H2PO4 -= H++ HPO4 2- H2PO4 -+ H2O = H3PO4+ 2Na3PO4+ 3CaCl2=Ca3 (PO4 )2 +6NaCl Na2HPO4+ CaCl2= CaHPO4 +2NaCl Ca2++H2PO4 -+= CaHPO4 +H2O Sb3++ 3OH-= Sb(OH)3 Bi3++ 3OH-= Bi(OH)3 Sb(OH)3 SbO3 3-+3H+ Bi(OH)3 Bi3++3OH-
2.化合物的氧化还原性 +2H++H,02=L2+2H2O 2Mn04+5H,O2+6H+=2Mn4+502+8H,O Pb(NO)2+Na,S-PbSV+2HNO3 PbS+4H,O,=PbSO+4H,O Na,SO,+H,SO=H,SO3+Na,SO H2SO,=SO2↑+H2O CI20,2+8H+3S032=2Cr3*+3S042+4H20 2H2S+2Ht+S032=3SV+3H20 6MnO4+5H,S+8H+=6Mn2+5SO32+9H,0 2FeCl,+H,S=2FeCl,+2HCl+SV 2MnSO,+5NaBiO,+16HNO,=2HMnO +NaNO,+5Bi(NO)2+2Na,SO+7H,O 4HMnO4=4MnO2↓+302↑+2H,0 北京化工大学化学实验教学示范中
北京化工大学化学实验教学示范中心 2. 化合物的氧化还原性 I -+2H++ H2O2=I2+2H2O 2MnO4 -+5H2O2+6H+=2Mn4++5O2+8H2O Pb(NO3 )2+Na2S=PbS +2HNO3 PbS+ 4H2O2=PbSO4 +4H2O Na2SO3+ H2SO4= H2SO3+Na2SO4 H2SO3=SO2 + H2O Cr2O7 2-+8H++3SO3 2-=2Cr3++3SO4 2-+4H2O 2H2S+2H++SO3 2-=3S+3H2O 6MnO4 -+5H2S+8H+=6Mn2++5SO3 2-+ 9H2O 2FeCl3+ H2S=2FeCl2+2HCl+S 2MnSO4+5NaBiO3+16HNO3 =2HMnO4 +NaNO3+5Bi(NO3 )2+2Na2SO4+ 7H2O 4HMnO4 =4MnO2 +3O2 +2H2O
3.有关离子及化合物的特征鉴定反应 C20,2+2H+4H202=2Cr03+5H20 S2032+2Agt=Ag2S,03↓ Ag2S,O,+H,O=H,SO+Ag.S 3Fe2++NO,+4H+=3Fe3++NO+2H,O NO+FeSO,=[Fe(NO)]SO,(红棕色配合物) PO,3+3NH4+12MoO,3+24Ht= (NH)PO12MoO,6HO+6H,O 北京 学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 Cr2O7 2-+2H++4H2O2=2CrO5+5H2O S2O3 2-+2Ag+=Ag2S2O3 Ag2S2O3+ H2O=H2SO4+Ag2S 3Fe2++NO3 -+4H+=3Fe3++NO+2H2O NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4 (红棕色配合物) PO4 3-+3NH4++12MoO4 3-+24H+= (NH4 )3PO4 12MoO3 6H2O +6H2O 3. 有关离子及化合物的特征鉴定反应
三、操作要点 (一)卤素及其化合物的性质与离子鉴定 1.卤素单质的歧化反应和逆反应 序号 实验步骤 现象 溴水+NaOH(2) 溶液由橙黄变为无色 再加H2S04(2) 溶液由无色变为黄色 碘水+NaOH(2) 溶液由棕红色变无色 (淀粉指示剂) 溶液由蓝色变无色 再加H2S04(2) 溶液由无色变棕红色 (淀粉指示剂)】 溶液由无色变蓝色 氯水+NaOH(2) 无变化 3 再加H2S04(2) 无变化 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 三、操作要点 (一) 卤素及其化合物的性质与离子鉴定 序号 实验步骤 现象 1 溴水+NaOH(2) 溶液由橙黄变为无色 再加H2SO4 (2) 溶液由无色变为黄色 2 碘水+ NaOH(2) 溶液由棕红色变无色 (淀粉指示剂) 溶液由蓝色变无色 再加H2SO4 (2) 溶液由无色变棕红色 (淀粉指示剂) 溶液由无色变蓝色 3 氯水+ NaOH(2) 无变化 再加H2SO4 (2) 无变化 1. 卤素单质的歧化反应和逆反应