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主族元素(二)

更新時間:2017-12-12點(diǎn)擊次數(shù):4089

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> 

1. 掌握錫、鉛、銻、鉍氫氧化物的酸堿性。 

2. 掌握錫()、銻()、鉍()鹽的水解性。 

3. 掌握錫()的還原性和鉛()、鉍()的氧化性。 

4. 掌握錫、鉛、銻、鉍硫化物的溶解性。 

5. 掌握Sn2+、Pb2+Sb3+、Bi 3+的鑒定方法。 

實(shí)驗(yàn)原理 

錫鉛是周期系A族元素,其原子的價層電子結(jié)構(gòu)為ns2np2,它們能形成氧化值為+2+4的化合物。 

銻、鉍是周期系第VA族元素,其原子的價層電子構(gòu)型為ns2np3,它們能形成氧化值為+3+5的化合物。 

Sn(OH)2Pb(OH)2,Sb(OH)3都是兩性氫氧化物,Bi(OH)3呈堿性,α-H2SnO3既能溶于酸,也能溶于堿,而β-H2SnO3既不溶于酸,也不溶于堿。 

Sn2+,Sb3+Bi3+在水溶液中發(fā)生顯著的水解反應(yīng),加入相應(yīng)的酸可以抑制它們的水解。 

Sn()的化合物具有較強(qiáng)的還原性。Sn2+HgCl2反應(yīng)可用于鑒定Sn2+Hg2+;堿性溶液中[Sn(OH)4]2-(SnO22-)Bi3+反應(yīng)可用于鑒定Bi3+。Pb()Bi()的化合物都具有強(qiáng)氧化性。PbO2NaBiO3都是強(qiáng)氧化劑,在酸性溶液中它們都能將Mn2+氧化為MnO4-。Sb3+可以被Sn還原為單質(zhì)Sb,這一反應(yīng)可用于鑒定Sb3+。 

SnSSnS2,PbSSb2S3,Bi2S3都難溶于水和稀鹽酸,但能溶于較濃的鹽酸。SnS2Sb2S3還能溶于NaOH溶液或Na2S溶液。Sn()Sb()的硫代硫酸鹽遇酸分解為H2S和相應(yīng)的硫化物沉淀。 

鉛的許多鹽難溶于水。PbCl2能溶于熱水中。利用Pb2+CrO42-的反應(yīng)可以鑒定Pb2+。 

儀器、藥品及材料 

儀器:800型電動離心機(jī),點(diǎn)滴板 

藥品: 

酸:HCl(2mol·L-16mol·L-1),HNO3(2mol·L-1,6mol·L-1),H2S(飽和

堿:NaOH(2mol·L-1,6mol·L-1

鹽:MnSO4(0.1mol·L-1),Na2S(0.1mol·L-1,0.5mol·L-1)SbCl3(0.1mol·L-10.5mol·L-1),K2CrO4(0.1mol·L-1),AgNO3(0.1mol·L-1)Pb(NO3)2(0.1mol·L-1),Bi(NO3)3(0.1mol·L-1) NH4Ac(飽和),BiCl3(0.1mol·L-1),HgCl2(0.1mol·L-1),Na2Sx(0.1mol·L-1)SnCl2(0.1mol·L-1),SnCl4(0.2mol·L-1)KI(0.1mol·L-1)  

固體:錫粒,錫片,SnCl2·6H2O,PbO2NaBiO3  

其他:碘水、氯水、H2O2(3%) 

材料:淀粉KI試紙 

 

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 

1. 錫、鉛、銻、鉍氫氧化物酸堿性 

1)制取少量Sn(OH)2,α-H2SnO3,Pb(OH)2,Sb(OH)3Bi(OH)3沉淀,觀察其顏色,并選擇適當(dāng)?shù)脑噭┓謩e試驗(yàn)它們的酸堿性。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。               

2)在兩支試管中各加入一粒金屬錫,再各加幾滴濃HNO3,微熱(在通風(fēng)櫥中進(jìn)行),觀察現(xiàn)象,寫出反應(yīng)方程式。將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗滌兩次,在沉淀中加入2.0mol·L-1 HCl溶液和2.0mol·L-1 NaOH溶液,觀察沉淀是否溶解。 

2. Sn(II),Sb(III)Bi(III)鹽的水解性 

1)取少量SnCl2·2H2O晶體放入試管中,加1~2mL去離子水,觀察現(xiàn)象。再加入6mol·L-1 HCl溶液,觀察有何變化。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。 

2)取少量0.1mol·L-1 SbCl3溶液和0.1mol·L-1 BiCl3溶液,分別加水稀釋,觀察現(xiàn)象,再分別加入6mol·L-1 HCl溶液,觀察試管內(nèi)有何變化。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。 

3. 錫、鉛、銻、鉍化合物的氧化還原性 

1Sn(II)的還原性 

0.1mol·L-1 HgCl2溶液1~2滴,然后逐滴加入0.1mol·L-1 SnCl2溶液,觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式。 

自制少量Na2[Sn(OH)4]溶液,然后滴加0.1mol·L-1 BiCl3溶液,觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式。 

2PbO2氧化性 

取少量PbO2固體,加入6.0mol·L-1 HNO3溶液1mL,0.1mol·L-1 MnSO4溶液1滴,微熱后靜置片刻,觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式。 

3Sb(III)的氧化還原性 

 在點(diǎn)滴板上放一小塊光亮的錫片,然后滴10.1mol·L-1 SbCl3溶液,觀察錫片表面的變化。寫出反應(yīng)方程式。 

 分別制取少量[Ag(NH3)2]+溶液和[Sb(OH)4]-溶液,然后將兩種溶液混合,觀察現(xiàn)象,寫出有關(guān)的離子反應(yīng)方程式。 

4NaBiO3的氧化性 

0.1mol·L-1 MnSO4溶液1滴,加入6.0mol·L-1 HNO3溶液1mL,加入少量固體NaBiO3,微熱,觀察現(xiàn)象。寫出離子反應(yīng)方程式。 

4. 錫、鉛、銻、鉍硫化物的生成和溶解 

1)在兩只試管中各加入0.1mol·L-1 SnCl2溶液,加入飽和H2S溶液,觀察現(xiàn)象。離心分離,棄去清液。再分別加入少量6.0mol·L-1 HCl溶液,0.1mol·L-1 Na2Sx溶液,觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 

2)制取兩份PbS沉淀,觀察顏色。分別加入6.0mol·L-1 HCl溶液和6.0mol·L-1 HNO3溶液,觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 

3)制取三份SnS2沉淀,觀察顏色。分別加入2.0mol·L-1 NaOH 溶液、濃HCl0.1mol·L-1 Na2S溶液,觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的離子反應(yīng)方程式。 

4)制取三份Sb2S3沉淀,觀察顏色。分別加入6.0mol·L-1 HCl溶液、2.0mol·L-1 NaOH 溶液、0.5mol·L-1 Na2S溶液,觀察現(xiàn)象。在Sb2S3Na2S反應(yīng)的溶液中加入2mol·L-1 HCl溶液,觀察有何變化。寫出有關(guān)的離子反應(yīng)方程式。 

5)制取Bi2S3沉淀,觀察其顏色。加入6.0mol·L-1 HCl溶液,觀察有何變化。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 

5. ()難溶鹽的生成與溶解 

1)制取少量的PbCl2沉淀,觀察其顏色。分別試驗(yàn)其在熱水和濃HCl中的溶解情況。 

2)制取少量的PbSO4沉淀,觀察其顏色。分別試驗(yàn)其在濃H2SO4NH4Ac飽和溶液中的溶解情況。 

3)制取少量的PbCrO4沉淀,觀察其顏色。分別試驗(yàn)其在6mol·L-1 NaOH溶液和稀HNO3中的溶解情況。 

6. Sn2+Pb2+的鑒別 

A、B兩種溶液,一種含有Sn2+,另一種含有Pb2+。試根據(jù)它們的特征反應(yīng),設(shè)計實(shí)驗(yàn)方法加以區(qū)分。 

7. Sb3+Bi3+的分離和鑒定 

0.1mol·L-1 SbCl3溶液和0.1mol·L-1 BiCl3溶液各3滴混合在一起,試設(shè)計方法加以分離和鑒定。圖示分離、鑒定步驟,寫出現(xiàn)象和有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 

 

思考題 

1. 檢驗(yàn)Pb(OH)2堿性時,應(yīng)該用什么酸?為什么不能用稀鹽酸或稀硫酸? 

2. 怎樣制取亞錫酸鈉溶液? 

3. PbO2MnSO4溶液反應(yīng)時為什么用硝酸酸化而不用鹽酸酸化? 

4. 配制SnCl2溶液時,為什么要加入鹽酸和錫粒? 

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