7-氮、磷和磷酸盐

PAGE5氮和磷专业扬州大学化学班级化学0901姓名张磊一、实验目的掌握氮的制备方法及氨的性质。掌握亚硝酸盐和硝酸盐的氧化还原性质和热稳定性。了解磷酸盐的主要性质。鉴定铵离子、亚硝酸盐、硝酸盐及磷酸盐等。实验内容1.氨和铵盐实验项目现象解释或反应方程式结论氨的生成与性质：Ca(OH)2+NH4Cl混合物在试管中加热后产生刺激性氨味，氨气溶于水使pH试纸变蓝Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O==NH4++OH-铵盐在碱中不稳定，释放出氨。氨气极易溶于水浓氨水+浓盐酸有白色固体生成HCl+NH3H2O=NH4Cl+H2O浓氨水和浓盐酸都有强挥发性，在空气中发生反应实验项目现象解释或反应方程式结论在试管中加热NH4Cl固体。加热后，在试管口的pH试纸变蓝，继续加热，蓝色又变为浅红色。白色结晶是氨气和氯化氢又结合生成氯化铵NH4Cleq\o(====,\s\up8(加热))HCl↑+NH3↑NH3密度小，先到达试管口，与pH试纸作用变蓝，HCl密度较大，后到达试管口使试纸变红铵盐分解规律：氨盐热分解的产物一般是氨和相应的酸，酸有氧化性时，则生成的氨被氧化为N2。实验项目现象解释或反应方程式结论气室法鉴定：在表面皿中滴入铵盐溶液，再加入6mol/L的NaOH，用贴有pH试纸的小表面皿盖住，水浴加热。加热后，气室中的pH试纸变蓝，示有NH4+存在。NH4++OH-eq\o(====,\s\up8(加热))H2O+NH3↑鉴别铵根离子奈氏法：在点滴板中滴入一滴铵盐溶液，再滴入一滴奈斯勒试剂出现红棕色沉淀NH4++2HgI42-+4OH-=[Hg2O(NH2)]I+7I-+3H2O鉴别铵根离子2.亚硝酸及其盐实验项目现象解释或反应方程式结论NaNO2+H2SO4在冷的NaNO2中加入H2SO4后，溶液变为淡蓝色，在室温中，溶液放出无色气体。2NaNO2+H2SO4eq\o(====,\s\up8(冰冷))2HNO2(淡蓝)+Na2SO43HNO2=2NO+HNO3+H2O亚硝酸不稳定，只存在于冰冷溶液中，室温下即分解。实验项目现象解释或反应方程式结论KI+NaNO2，在+H2SO4先无现象，后溶液变为棕黑色,并有无色气体生成。2KI+2H2SO4+2NaNO2=I2+K2SO4+Na2SO4+2NO+2H2O亚硝酸有氧化性。KMnO4+NaNO2，在+H2SO4先无现象，后高锰酸钾褪色。2MnO4-+6H++5NO2-=5NO3-+2Mn2++3H2O亚硝酸有还原性。实验项目现象解释或反应方程式结论NaNO2+HAc+对氨基苯磺酸+α-萘胺溶液变为粉红色。当NO2-浓度较大时，粉红色褪去，生成黄色溶液或褐色沉淀亚硝酸与对氨基苯磺酸生成重氮化合物，该化合物与α-萘胺反应生成红色的对-苯磺酸-偶氮α-萘胺鉴别亚硝酸根(红色)3.硝酸及其盐实验项目现象解释或反应方程式结论S+HNO3溶液加BaCl2硫粉水浴加热溶解,产生无色气体,它在空气中变为红棕色,溶液冷却后加入BaCl2,产生白色晶状沉淀。S+2HNO3=H2SO4+2NO↑SO42-+Ba2+=BaSO4↓浓硝酸能与与非金属作用Zn+HNO3(浓)反应激烈，放出棕红色刺激性气味气体Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O浓硝酸能与金属作用Zn+HNO3(2M)反应较慢，放出无色气体，该气体在空气中变为红棕色，溶液用气室法能检出NH4+。3Zn+8HNO3(2M)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O4Zn+10HNO3(2M)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O稀硝酸能与金属作用实验项目现象解释或反应方程式结论加热KNO3固体固体受热熔化，生成无色气体，且带火心木条复燃2KNO3eq\o(====,\s\up8(加热))2KNO2+O2↑活泼金属硝酸盐加热分解为亚硝酸盐和氧气，中等活泼金属硝酸盐加热分解为氧化物，NO2和O2，不活泼金属硝酸盐加热分解为金属，NO2和O2。加热Pb(NO3)2固体固体受热由白色变为黄色，还生成红棕色气体。2Pb(NO3)2eq\o(====,\s\up8(加热))2PbO+4NO2↑+O2↑加热AgNO3固体固体受热熔化，生成金属银和红棕色气体。2AgNO3eq\o(====,\s\up8(加热))2Ag+2NO2↑+O2↑实验项目现象解释或反应方程式结论NO3-的鉴定：FeSO4+NO3-+H2SO4(浓)浓硫酸与溶液的交界面出现棕色环。3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2OFe2++NO=[Fe(NO)]2+NO2-溶液有类似的反应，但它只能形成棕色溶液，而不能成环。4.偏磷酸和正磷酸的制备实验项目现象解释或反应方程式结论（少量）P4O10+水偏磷酸+3d硝酸，煮沸固体溶解溶液沸腾P4O10+2H2O=4HPO3（HPO3）4+4H2O=4H3PO4偏磷酸和正磷酸的制备5.磷酸盐的制备实验项目现象解释或反应方程式结论2ml浓磷酸+20ml水+无水碳酸钠（浓缩结晶）碳酸钠反应且有气体生成，浓缩时产生晶膜2H3PO4+Na2CO3=2NaH2PO4+CO2+H2O制备磷酸盐1ml浓磷酸+10ml水+氢氧化钠氢氧化钠溶解，在蒸发浓缩时产生晶膜H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O6.磷酸盐的性质实验项目现象解释或反应方程式结论1.磷酸盐的pH值2.磷酸盐与Ag+反应Na2HPO4:9NaH2PO4:5Na2HPO4+AgNO3:有黄色沉淀生成，溶液的pH值变小（6）。NaH2PO4+AgNO3:有无沉淀生成。PO43-+H2O=HPO42-+OH-HPO42-+H2O=H2PO4-+OH-H2PO4-=HPO4-+H+PO43-+3Ag+=Ag3PO4↓HPO42-+3Ag+=Ag3PO4+H+钙磷酸盐的溶解性Na2HPO4+CaCl2:生成白色沉淀，加入氨水后沉淀增多。加盐酸后沉淀溶解。NaH2PO4+CaCl2:无沉淀生成，加氨水后产生白色沉淀。加酸则溶解。3Ca2++2PO43-=Ca3(PO4)2↓Ca3(PO4)2+4H+=2H2PO4-+3Ca2+Ca2++HPO42-=CaHPO4↓CaHPO4+H+=H2PO4-+Ca2+H2PO4-+NH3+Ca2+=CaHPO4↓+NH4+PO3-PO43-P2O74-的鉴定PO3-+HAcPO43-+HAcP2O74-+HAc有白色沉淀生成有黄色沉淀生成有白色沉淀生成溶液凝聚溶液凝聚溶液无凝聚PO3-+Ag+=AgPO3↓(白)PO43-+3Ag+=Ag3PO4↓(黄)P2O74-+4Ag+=Ag4P2O7↓(白)PO3-+HAc蛋白水：溶液凝聚PO43-+HAc蛋白水：溶液凝聚P2O74-+HAc蛋白水：溶液无凝聚磷酸根离子检验（磷钼酸铵法）有黄色沉淀生成H2PO42-+NH4++MoO42-+H+→(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓黄+H2O鉴定磷酸根离子三、思考题1.在PO43-溶液中，混有少量的Cl-和SO42-，设计鉴定这些离子并除去Cl-和SO42-的实验步骤。答：鉴定杂质离子的存在：PO43-+Cl-+SO42-→用HNO3酸化后将溶液分为二份，一份滴入AgNO3，若有白色沉淀，则表明溶液有Cl-离子存在，另一份滴入BaCl2,若有白色沉淀，表明SO42-存在。除去杂质离子：溶液酸化后，先滴入BaSO4,过滤除去BaSO4，再滴入AgNO3,过滤除去AgCl沉淀，余下的就是PO42-溶液了。2.在化学反应中，为什么一般不用HNO3或HCl作酸化试剂？答：HNO3具有氧化性，HCl具有还原性，所以一般不用它们作酸化试剂。3.结合实验事实说明鉴定NH4+的方法。答：可以用气室法和萘氏法鉴定,也可以用萘氏试剂法检验。4.铜与浓硝酸和稀硝酸反应及锌与浓HNO3和稀HNO3反应的产物有什么