无机化学实验报告：碱金属碱土金属铝锡铅锑铋

Sn2+ +H2S＝SnS↓+2H+ Sn4+ +2H2S＝SnS2↓+4H+
SnS2 生成 ↓＋1mol·L-1 (NH4)2S 性质
↓＋1mol·L-1 (NH4)2Sx
于浓盐酸。 SnS不溶于(NH4)2S SnS2 可溶于(NH4)2S 都可溶于(NH4)2Sx (NH4)2Sx 可 使 Sn2+ 氧 化 为 Sn4+，从而溶解于(NH4)2S。
Mg + 2H2O＝Mg(OH)2↓+H2↑（△） 2Al+6H2O＝2Al(OH)3 ↓+3H2↑（△）
2Al + 3HgCl2＝2AlCl3 + 3 Hg↓ Al + Hg ＝Al-Hg (铝汞齐) (汞合金)
2Al-Hg +6H2O＝2Al(OH)3 ↓+3H2↑+2Hg
小结
同族中，原子序数递增，活泼（还原性）递增。同周期碱金属比同周期碱土金属更活泼。 1、如 Na、K 在空气中稍加热即可燃烧，Rb、Cs 在室温小即可自燃。与水反应时：碱金属除 锂外，反应剧烈，同时放出大量的热，K、Rb、Cs 遇水反应猛烈，甚至爆炸；碱土金属与水 反应虽不及碱金属剧烈，但 Ca\Sr\Ba 仍能与冷水作用，Mg 和 Al 与冷水几乎无作用。 1、 碱金属比碱土金属单质有很强的还原性，能还原HgCl2，并形成汞齐(汞合金)
M (OH)n + nH+＝M2++nH2O
小结
Mg、Ca、Ba、Al、Sn、Pb、Sb、Bi 氢氧化物在水中的溶解度很小，但都溶解于酸。 镁、钙、钡、铋的氢氧化物不能溶解于过量的碱； 铝、锡、铅、锑的氢氧化物呈两性，能溶解于过量的碱和酸；
内容 Mg(OH)2 Al (OH)3 的形成 条件
操作
：0.5 mL 0.5 mol·L-1 MgCl2和Al Cl3→ 0.5mL0.5mol·L-1 NH3·H2O→NH4Cl饱和
： 1 mL H2O 5d 0.5 mol·L-1 PbSO4↓白
Pb(NO3)2→0.1 mol·L-1Na2SO4
→ NaAc 固体 → △
↓白溶解
颜色
溶解性（水或其它溶剂）
PbCl2
白色
热水、浓 HCl、
Pb2+ + SO42－＝PbSO4↓白
溶度积(Ksp 18～25℃) 1.6×10－5
PbI2
40℃ 1.45
500℃ 100℃ 1.70 3.34
PbCl2+2Cl－＝PbCl42－(生成络离子，溶解度增大)
：5d 0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2→ H2O稀至 1mL→1mol·L-1KI
PbI2↓黄
热水中可溶 冷水不可溶
Pb2+ +2I－＝PbI2↓黄
：5d 0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2→0.5
实验八 碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋
【学习目标】 认知目标：比较碱金属和碱土金属的活泼性； 碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋氢氧化物和盐类的溶解性。 技能目标：掌握焰色反应的正确操作技术，熟悉并使用钾、钠的安全措施。
思想目标：培养学生观察现象、思考问题的能力。
【教学安排】
一 课时安排：3 课时 二 实验要点：1、钾、钠、镁、铝的性质；
可溶 HNO3
Pb2+ + CrO42－＝PbCrO4↓黄
mol·L-1K2CrO4→ 6 mol·L-1 HNO3
↓→ 6 mol·L-1NaOH
↓黄
PbCrO4＋3OH－＝Pb(OH)3－+ CrO42－
可溶于 NaOH 2PbCrO4＋2H＋＝Pb2+ +Cr2O72－＋H2O
实验 结果
PbSO4 难溶物
→2 d 0.2 mol·L-1 HgCl2 →擦干→置于空气中
→置于 水
剧烈，大量白烟，发出 黄火焰，淡黄粉末 pH＝13
紫色褪去
Na：剧烈，放热使 Na 熔化呈小银球浮在水面 K：剧烈，K 能燃烧， 表面产生红色火焰； 加酚酞→红。 Mg 和 Al 与冷水微弱反 应，△→↑，加酚酞→ 红。 Al 表面有少量↑， 长出 Al 毛（可溶于酸或 碱） ↑
结论 SnS可溶于稀HCl，显碱性，SnS2 可溶于(NH4)2S，显酸性。(NH4)2Sx可使Sn2+氧化为Sn4+。
内容
(2) 铅、 锑和铋 的硫化 物
操作 Pb(NO3)2 、 SbCl3 Bi(NO3)3 → H2S(水) PbS 黑↓
Bi2S3 深褐色↓
Sb2S3 橙红色↓
浓 HCl 溶 溶 溶
2、镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性； 3、ⅠA、ⅡA 元素的焰色反应； 4、锡、铅、锑和铋的难溶盐。 【重点、难点】
碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋氢氧化物和盐类的溶解性；钾、钠的安全操作。
【教学方法】 实验指导、演示、启发
【实验指导】 一、钾、钠、镁、铝的性质
内容 操作
实验现象
解释及原理
钠与空 气中O2 的作用
Na、K Mg、Al 与水的 作用
小粒 Na→吸干煤油→ △ →刚燃烧，停止△， 冷却→2 mL H2O→ →测 pH→2 mol·L-1 H2SO4→0.01 mol·L-1KMnO4
小粒 Na、K→吸干煤油→
半杯水→ 倒置覆盖 → 2d 酚酞。
Mg 条 Al 片擦除氧化物→ →冷水→△→2d 酚酞 Al 片擦除氧化物
操作：浸铂丝于纯 6 mol·L-1HCl中（ ）→取出在氧化焰灼烧→浸入酸→再灼烧→重复二、三次→至火焰
不再呈现任何离子的特征颜色。 2、用洁净的铂丝蘸取 1 mol·L-1 LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2 在氧化焰灼烧。
现象：
注意：由于K盐中往往会含有少量的钠盐，实验表明，当K盐中含有 1/105的钠盐时，就会在焰色中只看 到钠的黄色，为了消除钠焰色的干扰，要用一块蓝色钴玻璃片滤去钠黄色光进行观察。
白色 絮状↓
CaCl2
白色 乳状↓
BaCl2
白色 乳状↓
Al Cl3
白色 胶状↓
SnCl2
白色 胶状↓
Pb(NO3)2
白色 絮状↓
SbCl3
白色 絮状↓
Bi(NO3)3
白色 絮状↓
6 mol·L-1 NaOH ↓不溶 ↓不溶 ↓不溶
↓溶解 ↓溶解 ↓溶解 ↓溶解 ↓不溶
6 mol·L-1 HCl
↓溶解 ↓溶解 ↓溶解
橙黄
热水 (浓 NaAc \ KI \ Na2S2O3 )
7.1×10－9
PbCrO4 黄色
HNO3、NaOH、
2.8×10－13
PbSO4 白色
NaOH、浓 NaAc 液
1.6×10－8
PbS
黑色
稀、浓 HCl
8×10－28
SnS
棕色
浓HCl、(NH4)2Sx
1×10－25
SnS2
黄色
浓HCl、(NH4)2Sx (NH4)2S、Na2S
2、铅的难溶盐
内容
操作
现象
解释及原理
PbCl2 PbI2 PbCrO4
：0.5 mL H2O 5d 0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2 → 稀 HCl PbCl2 与溶液 → △ PbCl2 → 少量浓 HCl
PbCl2↓白
↓溶解 ↓溶解
Pb2+ +2Cl－＝PbCl2↓白
PbCl2 的溶解度 20℃ （g / 100g 水） 0.99
2Na+O2＝Na2O2(淡黄\ K2O2白色) Na2O2+2H2O＝2NaOH +H2O2
2MnO4－+ 5H2O2 + 6H＋＝2Mn2++5O2+ 8H2O
说明水溶液有H2O2→Na燃烧→Na2O2 Na 受热后能在空气中燃烧。
2Na + 2H2O＝2NaOH +H2↑ 2K + 2H2O＝2KOH +H2↑ Na、K 密度小于水，因而可浮在水面 生成的H2能自燃。
2 mol·L-1NaBaidu NhomakorabeaH 溶 不溶 溶
沉淀的溶解性 0.5mol·L-1(NH4)2S 不溶 不溶 溶
(NH4)2Sx 不溶 不溶 溶
浓 HNO3 溶 溶 溶
结论
PbS 、Bi2S3 不溶于弱碱Na2S、(NH4)2S、(NH4)2Sx；Sb2S3 可形成络离子，又具有酸性，即可溶 解于弱碱又可溶解于浓酸；三者都可溶于浓酸。
3、 利用 SnCl2 有还原性而 SnCl4 无还原性，可鉴别它们。
或 SnCl2 、SnCl4 → HgCl2→出现白色↓的是 SnCl2 4、实验室发生 Mg 燃烧的事故，如何处理？ 不能用水或 CO2 灭火器。因：Mg+2H2O＝Mg(OH)2↓+H2↑
Mg + CO2＝2MgO + C↑ 可用沙子或干粉灭火器来扑灭。 干粉灭火器筒内充装的是磷酸铵盐（A、B、C）干粉，以及作为驱动力的氮气。可扑灭固体易燃物（A 类）、 易燃液体及可融化固体（B 类）、易燃气体（C 类）、和带电器具的初起火灾。 多媒体展示灭火器的使用方法。
↓溶解 ↓溶解 ↓溶解 ↓溶解 ↓溶解
解释及原理
M+OH－反应式： M2+ + OH－＝M (OH)2↓,
M3++ 3OH－＝M (OH)3↓
M (OH)2+OH－反应式： Al (OH)3 + OH－＝AlO2－+2H2O
Pb (OH)2+ 2OH－＝PbO22－+2H2O
Sn (OH)2+ 2OH－＝SnO22－+2H2O
Ksp[Al (OH)3]＝1.3×10－33 Ksp[Mg (OH)2]＝1.8×10－11
三、ⅠA、ⅡA 元素的焰色反应； ☆基本原理：
通常原子处于稳定的基态，当受热气化时，高速运动的气态离子、电子相互碰撞获得了能量，使外层 电子从基态跃迁到更高的能级（激发态）上，电子从激发态重新返回到基态，会将多余的能量以光的形式 放出，显示不同的颜色。所以将碱金属及其挥发性盐置于无色火焰中，呈现特征的火焰颜色。 ☆方法： 1、铂丝(可用镍铬丝代替)的洁净
实验现象
解释及原理
☆ 都出现白色↓；
Mg2++ 2NH3·H2O＝Mg (OH)2↓+ 2NH4 + Al3++ 3NH3·H2O＝Al (OH)3↓+ 3NH4 +
加 NH4Cl 后 ☆ 加饱和NH4Cl后，OH－减少
Mg 的↓溶解， NH4 ++ OH－＝NH3 + H2O
Al 的↓不溶解
Mg(OH)2 难于形成，而 Al (OH)3 依然能产生。
[课堂提问] Na＋H2O的反应：
说明钠与水反应产生大量的热，钠的熔点较低（97.8 ℃），钠与水的反应在实验室可用于干燥有机溶剂，
但不能用于干燥醇。
。
［安全问题］
二、镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性
：0.5mL2 mol·L-1
NaOH→0.5mL 0.5mol·L-1金属盐
MgCl2
五光十色的焰火多是用碱金属、碱土金属的盐类和一些易燃物混合而成。
四、锡、铅、锑和铋的难溶盐。
1、 硫化物 内容 操作
实验现象
解释及原理
（1） SnS
0.5 mL 0.5 mol·L-1 SnCl2、SnCl4→H2S(水)
↓＋1mol·L-1 HCl
SnCl2→棕褐色↓ SnCl4→黄色↓ SnS 可溶于稀 HCl SnS2 不溶于稀 HCl，可溶
2×10－27
实验指导
◆ 在做沉淀溶解性实验时，可用离心试管代替试管；
◆ 由于 TAA 的水解特性，在酸性溶液中可以代替 H2S，在碱性溶液中可代替 Na2S [(NH4)2S]。
◆
［问题讨论］ 1、如何配制 SnCl2 溶液。
2、 PbO2 与浓 HCl 如何反应的？ PbO2 具有强氧化性，能氧化 HCl 生成 Cl2，同时 PbCl2 PbO2 + 4HCl ＝ PbCl2↓ + Cl2↑+2H2O (与 MnO2+ 4HCl ＝MnCl2 + Cl2↑+2H2O△)