无机化学实验
华东师范大学环境科学系
（注：本学期做实验一、三、四、六、七共5个实验）
实验一 硫酸亚铁铵的制备
目的：
1．了解硫酸亚铁铵晶体的制备方法。
2．掌握台秤的使用以及加热、溶解、抽气过滤、蒸发、结晶、干燥等基本操作。 原理：
铁溶于稀硫酸后生成硫酸亚铁． Fe + H2SO4(稀) = FeSO4 + H2↑
若在硫酸亚铁溶液中加入相同物质的量的硫酸铵，能生成硫酸亚铁铵，其溶解度较硫酸亚铁小，蒸发浓缩所得溶液，可制取浅绿色硫酸亚铁铵晶体。 FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O = FeSO4(NH4)2SO4·6H2O 一般亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐硫酸亚铁铵后却比较稳定，在空气中不易被氧化，此晶体叫摩尔盐，在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。 仪器和药品： 1．仪器
烧杯、煤气灯、石棉网、铁架、量筒、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、温度计、滤纸、台秤(公用)。 2．药品
H2SO4(3M)、(NH4)2SO4(固)、酒精(95％)、铁粉 步骤：
1．铁粉的称量
将一只干净的小烧杯（100～150mL）放到台秤上，去皮后，用药匙慢慢向小烧杯中加入铁粉直至显示2.0克即可。 2．硫酸亚铁溶液的制备
往盛有2.0克铁粉的小烧杯中加入15mL 3M H2SO4溶液，在水浴中加热[注1]，约30分钟，使铁屑与硫酸的反应基本完全，趁热抽气过滤。用数毫升（不能太多）蒸馏水洗涤布氏漏斗上的残渣，滤液与洗涤液一并倒至清洁的蒸发皿中即得硫酸亚铁溶液。 3．硫酸亚铁铵晶体的制备
根据化学方程式计算所需(NH4)2SO4的用量，用台秤称取所需的(NH4)2SO4晶体并配制成近饱和溶液（根据实验室温度下(NH4)2SO4的溶解度来配制）[注2]，然后倒入上面所制得的硫酸亚铁溶液中。在小火上蒸发浓缩至溶液表面出现少量薄层的结晶时即停止加热，放置，让其缓慢冷却，冷却期间有硫酸亚铁铵晶体逐渐析出。冷却至室温后，用布氏漏斗抽气过滤，尽可能使母液与晶体分离完全，再用少量（约10mL）酒精洗去晶体表面所附着的水分，继续抽气过滤。滤毕，将晶体取出，摊在两张干净的滤纸中间，并轻压以吸干母液，再摊至干净的表面皿上于烘箱中烘干。 4．计算产率
用台秤称量烘干后的硫酸亚铁铵晶体，除以由2.0g铁粉生成硫酸亚铁铵晶体的理论产量即为产率。
5．产品外观描述
从颜色和外形两个方面对产品外观进行描述。
[注1]加热时煤气灯不宜开得太大，以防止水分迅速蒸发。如果小烧杯中溶液显著减少，可加入一些蒸馏水，以保持溶液的体积基本不变，否则硫酸亚铁会析出，造成损失。如果大烧杯（水浴锅）中自来水显著减少，可用另外一只烧杯盛些自来水加入补充。
[注2]不同温度时(NH4)2SO4的溶解度列于下表中 温度（℃） 0 10 20 30 溶解度（克/100克水） 70.6 73.0 75.4 78.0 温度（℃） 40 60 80 100 溶解度（克/100克水） 81.0 88.0 95.3 130.3 实验前准备的思考题：
1． 本实验中所需硫酸铵的重量和硫酸亚铁铵的理论产量应怎样计算？试列出计算的式子。 2． 为什么制备硫酸亚铁铵晶体时，溶液必须呈酸性？ 3． 这什么硫酸亚铁铵晶体完全析出后必须留有母液？
实验二 胶体溶液
目的：
1．试验并了解胶体的制备及其聚沉 2．试验胶体的某些光学和电学性质 原理：
1． 胶体是物质存在的一种状态，胶体粒子的直径一般为1－100nm，通常可用各种物理的
或化学的方法控制分散相颗粒大小，而制得相应的胶体。
2． 胶体的光学性质之一是丁铎尔效应，当把一束强光射入胶体溶液，可以在光束垂直方向
上观察到一条发亮的光柱，这种现象称为丁铎尔效应。
3． 胶体的电学性质之一是电泳，当在胶体溶液中，插入两个电极，接通直流电源，胶体粒
子在电场作用下作定向移动，这时在某一电极区胶粒浓度显著增大，甚至放电析出沉淀，胶体粒子在电场作用下作定向运动的现象称为电泳。 4． 胶体聚沉的方法很多，根据胶体稳定的原因，一般采用：
(一)加入电解质：胶体稳定的原因之一是胶粒带电，同种胶粒带相同符号电荷，由于静电斥力，胶粒相斥不易碰撞而聚沉，当加入电解质后，溶液中反号离子浓度增大，从而减少胶粒的电荷，直至呈电中性，这就使得胶粒碰撞聚结成大颗粒沉淀而下沉，使胶体聚沉的能力同电解质中反号离子的电荷数有关，一般呈： 对于负溶胶，M3+>M2+>M+ 对于正溶胶，A3->A2->A-
不同电荷溶胶的混合，也可减少胶粒的电荷而达到胶体聚沉的目的。
(二)加热，陈化：加热一方面降低胶粒的吸附能力，减少胶粒的电荷，并且破坏水化膜从而有利于胶粒的聚沉；另一方面是增强胶粒的动能，增加碰撞的几率以达到聚沉。陈化则是将胶体长时间放置，增加重力沉降作用。
5．加入适当的动物胶之类的高分子化合物以提高胶体稳定性的作用称为胶体的保护。这是基于高分子化合物具有链状卷曲的线状分子，容易吸附在胶粒表面，包住胶粒，增强胶粒的稳定性。 仪嚣及药品： 1．仪嚣：
丁铎尔效应装置一套（及稳压器）；电泳仪,(包括导线)；石墨电极(四根)，U型和（二支），试管架、试管夹、普通试管、硬质试管、漏斗、、烧杯、玻璃棒、滴管、滤纸、洗瓶、煤气灯、铁架、铁圈、石棉网。 2．药品：
单宁酸（0.1%）；亚砷酸H3ASO3（饱和）；氢硫酸H2S（饱和）；氨水NH3·H2O（6M）；
碳酸钠Na2CO3（0.1M）;硝酸银AgNO3(0.01M)；氯化铁FeCl3(2%)；氯化钡BaCl2(0.1M)；氯化铝AlCl3(0.05M,1M)；酒石酸锑钾（0.02M）；氯化钠NaCl(0.1M)；硫的醇溶液（饱和）；明胶溶液（1%）；尿素（固体）。 步骤：
一、胶体的制备：
1．改变溶剂法制硫溶胶：往盛有5mL水 的试管中滴入4-5滴硫的醇溶液，摇动试管，即得硫溶胶，试解释溶胶生成原因，保留溶胶供二1用。
2．还原法制银溶胶：往盛2mL0.1% 单宁酸和2mL水的试管中滴入2-3滴0.1M Na2CO3,摇匀后加入1-2滴0.01M AgNO3，生成红棕色银溶液，保留溶胶供实验二1用。
3．复分解反应制硫化亚砷溶胶：往盛有5mL饱和亚砷酸的大试管中滴入饱和H2S溶液，边滴边摇匀，直到溶液呈现柠檬黄，写出反应方程式，保留溶胶供实验二1及二2用，（注意亚砷酸剧毒，操作时须谨慎小心，实验结束及时洗手）。
4．复分解反应制硫化亚锑溶胶：往盛有5mL 0.4% 酒石酸锑钾的大试管中滴入饱和H2S溶液，边滴边摇匀，直到溶液呈橙红色。写出反应方程式，保留溶胶供实验二1，三1，三2及四用。
5．水解反应制Fe(OH)3溶胶：往小烧杯中加入25mL蒸馏水，煮沸，逐滴加3mL 2% 三氯化铁，并搅拌之。继续煮沸1-2分钟。观察颜色变化，写出反应方程式，保留溶胶实验二1，二2，三2用。 6．氢氧化铝溶胶的制备：往盛有1mL 1M AlCl3的烧杯中边摇边加2mL 6M氨水，得Al(OH)3沉淀析出，加入50mL水，煮沸并继续加热5分钟，静置、冷却，取上层清液供实验二1用。 7．铁兰溶胶的制备：取6mL 3% FeCl3于试管中，加2mL O.02M K4Fe(CN)6，滤纸过滤，得铁兰溶胶，保留供实验二1，三3用。 二、胶体溶液的光学性质和电学性质：
1．胶体溶液的光学性质-丁铎尔效应：利用丁铎尔效应的装置（图2-1）观察上述制备的各种溶胶的丁铎尔效应。
图2-1 丁铎尔效应装置 图2-2 简单的电泳装置 4． 胶体溶液的电学性质-电泳：
在U型和中装入—3所制得As2S3溶胶，插入石墨电极，接通直流电源，电压调至200-250伏（图2-2），10分钟后，观察电极周围颜色变化由此可以判断As2S3溶胶粒和胶团结构。
取―5所得Fe(OH)3溶胶20mL于小烧杯中，加固体尿素至近饱和，转移到U形管中，用滴管沿U形管两边玻壁加入蒸馏水约2－3CM高，并各加1滴0.5M KNO3,插入石墨电极。接通直电源调压到30－40伏，经10分钟后，观察电极附近的变化，解释现象，写出Fe(OH)3溶胶的胶粒和胶团结构。
三、溶胶的聚沉：
1．三个试管中分别滴入1mL硫化亚锑（或硫化亚砷）溶胶，在不断振荡下分别滴入0.05M AlCl3,0.05M BaCl2及0.1M NaCl直到刚出现聚沉时为止，记下每种电解质上起溶胶聚沉所需的滴数，试解释所需电解质数量不同的原因。
2．把2mL氢氧化铁溶胶和2mL硫化亚锑溶胶混合振荡，观察是否聚沉？并加以解释。 3．取2mL铁兰溶胶，水浴加热，观察聚沉与否？试加以解释。 四、高分子溶液对溶胶的保护作用：
两个分别装有1mL水和1mL 1% 动物胶（明胶）的试管中，分别加入5mL硫化亚锑溶液，小心摇动试管，2分钟后各加入2滴0.05M AlCl3,摆匀，观察聚沉速度的不同，并加解释。
实验前准备的思考题：
1．如果把0.1M Na2S加到酒石酸锑钾溶液中，能否制得硫化亚锑溶胶，试说明之。 2．如何理解“胶体是物质存在的一种特殊状态”。 3．举例说明日常生活中所见到的丁铎尔现象。
4．从自然及日常生活中举出的两个胶体聚沉的例子。
实验三 化学反应速度与化学平衡
目的：
1．了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。
2．测定过二硫酸铵氧化碘化钾的反应速度，并求算一定温度下的反应速度常数。 3．了解浓度和温度对化学平衡的影响。 原理：
1．溶液中，过二硫酸铵与碘化钾的反应为：
(NH4)2S2O8 + 3KI = (NH4)2SO4 + K2SO4 + KI3
反应离子方程式为：
S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3- （1）
根据实验，反应速度与反应物的浓度之间的关系，可用下式表示：
?[S2O82?]?K[S2O82?][I?]
?t式中△[S2O82-]为S2O82-在△t时间内摩尔浓度的改变值，[I-]、[S2O82-]分别为两种离子的摩尔浓度（摩尔/升），K为反应速度常数。
为了测定一定时间（△t）内S2O82-浓度的改变量，在混合过二硫酸铵和碘化钾时，同时加入一定体积的已知浓度，并含有淀粉（指示剂）的Na2S2O3溶液，在进行反应（1）的时候，同时发生如下反应：
2S2O32- + I3-= S4O62- + 3I- （2）
反应（2）进行迅速，几乎瞬间完成，而反应（1）进行较慢，这样反应在（1）生成的I2（或I3-）立刻与S2O32-反应，生成无色的S4O62-和I-。因此，反应初始阶段，观察不到I2与淀粉作用的特征的兰紫色，一旦Na2S2O3耗尽，反应（2）生成的碘即与淀粉作用，溶液呈现兰色（兰紫色）。
从反应式（1）和（2）的关系看出，S2O82-浓度减少的量等于S2O32-减少量的一半，即
?[S2O32?]△[S2O8]=
22-
而反应初始Na2S2O3的浓度实际上就是△[S2O32-]，本实验中每份混合液中Na2S2O3的起始浓度相同，因而△[S2O32-]不变，这时，只要记下反应开始溶液出现兰色所需时间（△t），就可以求算以应速度△[S2O82-]/△t，并求算反应速度常数K：
?[S2O82?]?K[S2O82?][I?]
?t?[S2O82?]?[S2O32?]?k= 2???t[S2O8][I]2?t[S2O82?][I?]=
CS2?tCS232?2O32CO2?I?8
2?式中CSO2?＝?[S2O3]，CS2?2O8≈[S2O82-]，CI?≈[I-]
2．温度对化学反应速度影响较显著，温度升高，反应速度增大，这是由于活化分子百分数增大，反应显著加快，实验中利用：
Na2S2O3 + H2SO4（稀）= Na2SO4 + H2O + SO2 + S↓
在不同温度出现浑浊的快慢以观察温度对反应速度的影响。
3．一般的化学反应，催化剂能降低反应的活化能，从而提高反应速度。对于多相反应，反应在速度还与反应接触表面及反应物之间扩散速度有关。
4．可逆反应达到平衡时，改变平衡条件，旧的平衡被破坏，平衡就向某一方向移动以建立新的平衡。例如，增加反应物的浓度，平衡向减小反应物浓度（或增大生成物浓度）的方向移动；升高温度，平衡移向降低温度（即吸热）方向移动。 仪器及药品： 1．仪器
量筒（50mL 2只，10mL 4只，每组同学合作共用，每一试剂所用量筒贴上标签固定使用，以免搞错），400mL烧杯（水浴用）、玻棒、洗瓶、温度计、秒表（公用或手表代替）、试管，装有NO2气体密闭玻璃瓶（公用），800mL烧杯（两只，一只放冰水，一只烧热水，公用），小木条，锥形瓶（2只），铁圈、铁架、试管架。 2．药品
KI(0.2M)，(NH4)2S2O8(0.2M)，Na2S2O3(0.01M，0.1M)，淀粉 (0.2%)，KNO3(0.2M)，(NH4)2SO4(0.2M)，MnSO4(0.1M)，KMnO4(0.01M)，CuSO4(0.1M)，FeCl3(0.1M)，NH4CNS(0.1M)，H2SO4(0.5M，3M)，H2O2(3%)，H2C2O4(0.05M)，MnO2（固体），锌粒，锌粉。 步骤：
一、浓度对反应速度的影响：
室温下（记下室温），用三只量筒分别准确量取20mL 0.2M KI，8mL 0.01M Na2S2O3和4mL0.2%淀粉全部倒入一只干净的锥形瓶中，混匀。然后用另一只量筒准确量取20mL0.2M(NH4)2S2O8，迅速加到上述锥型瓶中，立即记录时间并振荡溶液，当溶液出现兰色时，立即停止计时，读取反应时间（秒）。
用上述方法按表3所示的用量重复进行试验，为使反应离子强度保持稳定，所减少的KI或(NH4)2S2O8的用量用相应的0.2M KNO3或0.2M (NH4)2S2O8来补充。
计算各反应物起始浓度及反应速度常数并记录在表3中空格内。
表3 (NH4)2S2O8与KI的浓度对反应速度的影响 实验编号 试 0.2M(NH4)2S2O8 剂 0.2M KI 用 0.01M Na2S2O3 量 0.2% 淀粉 （mL） 0.2M KNO3 0.2M (NH4)2SO4 反应物起始浓度（M） (NH4)2S2O8 KI Na2S2O3 1 20 20 8 4 / / 2 10 20 8 4 / 10 3 5 20 8 4 / 15 4 20 10 8 4 10 / 5 20 5 8 4 15 / 反应时间△t 反应速度常数k（升/摩秒） 二、温度对反应速度的影响：
取3支大试管，往一支试管中，准确放入1mL（20滴） 0.5M H2SO4及7mL H2O，往另一支试管中准确放入2mL 0.1M Na2S2O3，往第三支试管中放入5mL H2O,并插入温度计，然后把三支试管同时插入冷水的烧杯（水浴）中，放置2-3分钟（试管内外水温相等）记下温度。迅速将H2SO4倒入Na2S2O3的试管中（记录时间），摇匀，并迅速放回水浴中，记录溶液从开始混合到出现浑浊的时间△t（秒）。
往烧杯（水浴）中加入热水（或加热），使水温分别升高10℃和20℃，按上述操作步骤重复两次实验，记录反应时间。 三、催化剂对反应速度的影响：
1．取两支试管，往一支试管中加入1mL 3M H2SO4、0.5mL 0.1M MnSO4和3mL 0.05M H2C2O4，往另一试管中加入1mL 3M H2SO4 、0.5mL H2O及3mL 0.05M H2C2O4，然后往上两支试管中各加入3滴0.01M KMnO4摇匀，比较两验试管中紫色退去的速度，反应式：
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 = 2 MnSO4 + 10 CO2↑+ K2SO4 + 8 H2O
2．取一小试管，加入3mL 3% H2O2，观察有无气泡产生，然后往试管中加入少量MnO2粉末，观察气体的形成，并用细木条的余烬试其能否复燃。 四、接触面对反应速度的影响：
取两支试管，各加入1mL 0.1M CuSO4，然后往一支试管中加入少量锌粉，另一试管加入一颗锌粒（锌粒用后洗净回收），观察溶液颜色的变化，试比较反应速度快慢。 五、浓度对化学平衡的影响：
往一大试管中加入10mL H2O，然后加入0.1M FeCl3及0.1M NH4CNS溶液各2滴，得到浅血红色溶液反应为
Fe3++ CNS- = [Fe(CNS)]2+
所得溶液等分放入三支试管中，往第一支试管中加入3滴0.1M FeCl3，第二支试管加入3滴0.1M NH4CNS，第三支试管留作对比用，观察各试管颜色的变化，说明浓度对化学平衡的影响。
六、温度对化学平衡的影响：
把一装有NO2气体的密闭玻璃瓶，一端浸入盛有热水的烧杯，另一端浸入盛有冰水的烧杯中，比较两端气体的颜色的变化，密闭玻瓶中NO2和N2O4处于平衡：
2N2 == N2O4 + 13.6 KCal
试说明温度对化学平衡的影响。
[注] 实验用密闭玻璃瓶公用，每次实验观察完毕应即取了以便恢复室温，以供其他同学使用。 思考题：
1．浓度、温度和催化剂对反应速度的影响如何？ 2．浓度和温度对化学平衡的影响如何？
实验四 电解质溶液
目的：
1．了解弱电解质的解离平衡及其移动； 2．了解缓冲溶液的配制及其性质；
3．了解盐类的水解反应及其水解平衡的移动； 4．了解难溶电解质的多相离子平衡及溶度积规则； 5．学习离心分离和pH试纸的使用等基本操作。 原理：
1．弱电解质在溶液中的解离平衡及其移动：
若AB为弱酸或弱碱，则在水溶液中存在下列平衡。 AB == A+ + B-
达到平衡时，未解离的分子浓度和已解离的离子浓度的关系为：
[A?][B?]?Ki
[AB]在此平衡体系中，若加入含有相同离子的强电解质，即增加A+、B-的浓度，则平衡向生成AB分子的移动，使弱电解质AB的解离度降低，这种效应叫做同离子效应。 2．缓冲溶液：
弱酸及其盐（例如HAc和NaAc）或弱盐及其盐（如氨水和HN4Cl）的混合溶液，能在一定程度上对外来的酸碱起缓冲作用，即当另外加入少量酸、碱或稀释时，此混和溶液的pH变化不大，这种溶液叫做缓冲溶液。 3．盐类的水解反应：
盐类的水解反应是由组成盐的离子和水解离出来的H+ 或OH-离子作用，生成弱酸或弱碱的反应过程，水解反应往往使溶液显酸性或碱性，弱酸强碱所生成的盐（如NaAc）水解使溶液呈现碱性，强酸弱碱所生成的盐（如NH4Cl）水解呈现酸性。因此，加碱能抑制前者的水解，而加酸能抑制后者的水解，弱酸弱碱所生成盐[如(NH4)2S]水解后溶液的酸碱性，则视生成的弱酸与弱碱的强度而定，水解生成的酸或碱越弱，则盐的水解度越大，水解是吸热反应，加热能促进水解反应。
4．难溶电解质的多相离子平衡，溶度积规则：
在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的固体和溶解后形成的离子间存在着平衡：
MR == M+ + R- （固相） （液相）
在难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质离子浓度（以其系数为指数）的乘积，叫做溶度积常数，以Ksp来表示。
溶度积常数能作为判断沉淀的生成与溶解的标准。 当[M+][R-]>Ksp 有沉淀析出 [M+][R-]=Ksp 溶液刚达饱和
[M+][R-] 如果降低含有难溶电解质沉淀的饱和溶液中某一离子的浓度，使离子浓度的乘积Qi小于其溶度积Ksp，则沉淀就溶解。 降低离子浓度常用的方法有以下几种： （1）生成弱电解质 （2）生成配合物 （3）发生氧化还原反应 如果溶液中含有两种或两种以上的离子都能与加入的某种试剂（沉淀剂）反应生成难溶电解质时，沉淀的先后次序决定于所需沉淀剂离子浓度的大小。需要沉淀剂离子浓度较小的先沉淀，需要沉淀剂离子浓度较大的后沉淀。这种先后沉淀的现象叫做分步沉淀。 如果在沉淀中加入某试剂，能使其形成溶度积更小的物质，则沉淀能转化。一般来说，溶度积较大的难溶电解质容易转化为溶度积较小的难溶电解质。 仪器和药品： 1．仪器： 试管、试管夹、试管架、离心试管、玻棒、烧杯（50mL），量筒（10mL）、煤气灯、点滴板、洗瓶、铁架、铁圈、石棉网、离心机（公用）。 2．药品 NH3?H2O（0.1M，1M，6M），NaOH (0.1M)，HCl（0.1M，6M，浓），HAc（1M）， HNO3（6M），AgNO3（0.1M），H2S（饱和溶液），NaCl (0.1M，饱和溶液)， Pb(NO3)2(0.1M)，CaCl2(1M)，KCl(0.1M)，MgCl2(0.1M)，CdCl2(0.1M)，CuSO4(0.1M) ， KI(0.1M)，K2CrO4(0.1M) ，Na2S(0.1M)，NaAc(1M，固体) ，Na2C2O4(饱和溶液)， SbCl3(固体)，Na2CO3(固体)，Al2(SO4)3(固体)，NH4Cl(固体)，NH4Ac(固体)，酚酞（1%）， 甲基橙 实验内容： 1．弱电解质溶液中的解离平衡及其移动： （1）往试管中加入1mL0.1M氨水，再滴入一滴酚酞溶液，观察溶液显什么颜色，然后将此溶液分盛于两支试管中，往一支试管中加少量NH4Ac固体，振荡使之溶解，观察溶液的颜色，并与另一支试管中的溶液相比较。 根据以上实验指出同离子效应时对解离度的影响。 （2）取两支离心试管，各加入1mL H2S饱和溶液及2滴甲基橙溶液，观察溶液显何色？（为什么？）往一支试管中滴入2滴0.1MPb(NO3)2溶液，观察黑色沉淀的生成和溶液颜色的变化，若现象不明显可离心沉降后，再观察。若溶液颜色仍不明显，可再加入甲基橙溶液，再观察。写出有关反应式并说明原因。 2．缓冲溶液的配制和性质： （1）往两支试管中各加入3mL蒸馏水，用pH试纸测定其pH值。再分别加入5滴0.1M HCl或0.1M NaOH溶液，分别测定它们的pH值。 （2）往一只小烧杯中，加入1M HAc和1M NaAc溶液各5mL（用量筒尽可能准确量取）。用玻棒搅匀，配制成HAc-NaAc缓冲溶液，用pH试纸测定该溶液的pH值，并与计算值比较。 将上述缓冲溶液分盛人三支试管中，分别加入5滴0.1M HCl或5滴0.1M NaOH或5滴蒸馏水，再用pH试纸分别测定它们的pH值，与原来缓冲溶液的pH值比较。 比较(1)、(2)的实验情况后总结缓冲溶液的特性。 3．盐类的水解和影响盐类水解的因素： （1）往一支试管中加入1／3角匙NaAc固体及约4mL蒸馏水，振荡试管使NaAc溶解， 再滴入1滴酚酞溶液。然后将溶液分盛于二支试管中，将一支试管中溶液加热至沸，比较此两支试管中溶液的颜色，并简单解释之。 （2）取两支试管，分别加入少量Na2CO3或A12(SO4)3固体，各加入3m1蒸馏水使其溶解，先用pH试纸分别测定其pH值，然后混和。观察有何现象? 写出反应的离子方程式。 （3）在一支试管中加入半粒米大小SbCl3晶体(如果晶体已潮解，则取1滴SbCl3液体即可，切勿多取！)，加蒸馏水溶解有何现象产生?再加入数滴浓HCl，观察现象。再加蒸馏水稀释，有何影响? 4．沉淀的生成和分步沉淀 （1）在两支试管中，均加入10滴蒸馏水和10滴0.1M Pb(NO3)2溶液，然后在第一支试管中加入4滴饱和NaCl溶液，第二支试管中加入4滴0.1M KCl溶液，比较两支试管中产生的现象。 （2）往离心试管中加入6滴0.1M NaCl溶液和6滴0.1M K2CrO4溶液，稀释至2mL，摇匀后逐滴加入6—8滴0.1M AgNO3溶液(边滴边摇)，离心沉降后，观察生成的沉淀的颜色(注意沉淀和溶液颜色的差别)。再往清液中滴加数滴0.1M AgNO3溶液，会出现什么颜色的沉淀?试根据沉淀颜色的变化(并通过有关溶度积的计算)，判断哪一种难溶物先沉淀? （3）取一支离心试管，加入3滴0.1M CuSO4溶液和6滴0.1M CdCl2溶液，稀释至2mL，摇匀后，逐滴加入2滴0.1M Na2S溶液，观察先生成的沉淀是黄色还是黑色？离心沉降后，再往清液中滴加数滴0.1M Na2S溶液，观察出现什么颜色的沉淀？试根据有关溶度积常数予以理解。 5．沉淀的溶解和转化 （1）往试管中加入1mL 0.1M MgCl2溶液，并滴入数滴1M氨水溶液，观察白色浑浊的生成，再向此溶液加入少量NH4Cl固体，振荡，观察原有沉淀是否溶解？用离子平衡的观点解释上述现象。 （2）在一支离心试管中加入0.1M AgNO3溶液5滴和0.1M KCl溶液5滴，此时白色沉淀生成，离心分离，弃去清液。在沉淀上滴加6M氨水，有什么现象产生？写出方程式。 （3）在一支离心试管中加入5滴1M CaCl2溶液和3滴饱和的Na2C2O4溶液，此时有白色沉淀生成，离心分离，弃去清液。在沉淀上滴加6M HCl溶液，有什么现象产生？写出方程式。 （4）在一支离心试管中加入5滴0.1M AgNO3溶液和5滴0.1M Na2S溶液，有什么现象产生？离心分离，弃去清液。在沉淀上加入6M HNO3 1mL，水浴加热，又有什么变化？写出方程式。 （5）在一支离心试管中加入5滴0.1M Pb(NO3)2和5滴饱和NaCl溶液，离心分离，弃去清液，制得PbCl2白色沉淀。向沉淀中滴加0.1M KI溶液，并剧烈搅拌，观察沉淀颜色的变化，写出方程式。 思考题： 1．同离子效应对弱电解质的解离度及难溶电解质的溶解度各有什么影响？ 2．如何配制缓冲溶液，并试验其缓冲性质？ 3．水解和解离的区别何在？Na2CO3和Al2(SO4)3溶液能反应的原因何在？ 4．如何证明产生的白色沉淀是Al(OH)3而不是Al2(CO3)3？ 5．什么叫做分步沉淀？试根据溶度积规则，计算本实验4（2）（3）中沉淀先后的次序。 实验五 醋酸电离度和电离常数的测定 目的： 1．了解用pH计法测定醋酸电离度和电离常数的原理和方法； 2．学习pH计的使用方法； 3．练习使用滴定管和移液管的基本操作。 原理： 醋酸HAc是弱电解质，在水溶液中存在着下列电离平衡。 HAc === H+ + Ac- 起始时浓度（M） C 0 0 平衡时浓度 C-Ca Ca Ca [H?][Ac?](Ca)2Ca2Ka= ??[HAc]C?Ca1?a式中Ka表示弱酸的电离常数，C表示弱酸的起始浓度，a表示弱酸的电离度。 在一定温度时，用pH计[酸度计]测定一系列已知浓度的醋酸的pH值，按pH=-lg[H+] ca2换算成[H]根据[H]=Ca即可求得一系列对应的醋酸的电离度a和值。在一定温度下， 1?a+ + ca2ca2值近似地为一常数，所取得的一系列的平均值，即为该温度时HAc的电离常数1?a1?aKa。 仪器和药品： 1．仪器： pH计，玻璃电极，甘汞电极，酸式滴定管（3支），滴定管夹，移液管（1mL），小烧杯（50mL 15只），洗耳球，温度计。 2．药品： HCl（0.1M），HAc（0.1M），NaOH（0.1M），NaAc（0.1M），酚酞（1%） 实验内容： 1． 醋酸溶液浓度的标定(由实验预备室同志标定，学生不用标定) 用移液管精确量取3份25.00mL 0.1M HAc溶液，分别注入3只250mL锥形瓶中，各加入2滴酚酞指示剂。分别用标准NaOH滴定到至溶液呈浅红色经振荡后半分钟不消失为止，分别记下滴定前和滴定终点时滴定管中NaOH溶液的体积，从而求得醋酸溶液的精确浓度。 2．不同浓度的醋酸溶液的配制和pH值测定 在4只干燥的50mL烧杯中，，用酸式滴定管分别加入已标定的醋酸溶液48.00mL或24.00mL或12.00mL或6.00mL（各加一种）接近所要刻度时应一滴一滴地加入，再用另一支盛有蒸馏水的酸式滴定管向后面的3只烧杯中分别加入24.00mL、36.00 mL、42.00 mL蒸馏水(使各溶液的体积均为48.00 mL)，并混合均匀，根据当量定律求出各份HAc溶液的精确浓度。 用pH计分别测定上述各种浓度的醋酸溶液(由稀到浓)的pH值，记录各份溶液的pH值及实验室的室温，计算各溶液中醋酸的电离度以及醋酸的电离常数。 3．醋酸一醋酸钠缓冲溶液的pH值的测定。 在一只烧杯中用酸式滴定管加入24.00mL蒸馏水，用另一支酸式滴定管加入12.00mL 0.1M HAc溶液，测定其pH值。再用滴定管加入12.00mL 0.1M NaAc，配制成HAc-NaAc缓冲溶液，测定其pH值。再用1mL移液管加入1mL 0.1M HCl，用PH计测定其pH值。在另一只干燥烧杯中用上法同样配制另一份缓冲溶液，用1mL移液管加1mL 0.1M NaOH溶液，用pH计测定其pH值。测定结果与理论计算值相比较。 实验前准备的思考题： 1．本实验中测定HAc电离常数的原理如何？ 2．若改变所测HAc溶液的浓度或温度，则它的电离度和电离常数有无变化？ 实验六 氧化还原与电化学 目的： 1．了解电极电势与氧化还原反应方向的关系； 2．了解浓度及介质对氧化还原反应的影响； 3．了解中间价态化合物的氧化还原的特点； 4．了解原电池的装置以及电解。 原理： 1．氧化还原反应进行的方向： 由氧化还原反应自由能的变化可以判断氧化还原反应进行的方向。即反应自由能变化 △G = 0时，反应处于平衡状态。自由能变化与电池电动势ε之间存在如下关系： -△G = nFε；如果△G < 0，则ε> 0，而氧化还原反应原电池的电动势ε =E+- E-> 0，E+ > E-，通常可直接用标准电极电势E°来表示，而E+°>E-°，表示作为氧化剂物质电对的标准电极电势的代数值大于作为还原剂物质电对标准电极电势的代数值。如果两者相差不大，则应注意浓度对电极电势的影响。 利用奈斯特方程式，可从标准电极电势求得电极电势。 式中E°为标准电极电势（伏），E为该条件下电极电势（伏） R为气体常数8.314（焦耳/摩尔·K） T为开氏温度（K），T=273+t， n为氧化还原得失电子数。 F为法拉第常数96500（库仑） [氧化态]，[还原态]分别为氧化态物质，还原态物质的浓度（M），物质为气体时则为压力值（大气压）。 由此可见电极电位不仅取决于物质的本质，而且取决于反应时的温度和参加反应各物质组分的浓度或压力。 2．介质对氧化还原反应的影响： 介质的酸碱对含氧酸盐的氧化性影响很大。例如：KMnO4能在强酸性介质中被还原为Mn2+离子（无色或浅红色）； MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O E°= 1.51伏 在中性或弱酸性介质中被还原为MnO2的棕色沉淀： MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2↓+ 40H- E°= 0.59伏 2-在碱性介质中被还原为绿色的MnO4离子。 MnO4- + e = MnO42- E°= 0.564伏 即：KMnO4在不同介质中还原产物不同，其氧化能力随介质酸性减小而减弱。 3．中间介态化合物的氧化还原性： 中间价态化合物既可作氧化剂，又可作还原剂。例如H2O2常作为氧化剂而被被还原为H2O（或OH-）： H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O E°= 1.776伏 遇到强氧化剂（如强酸介质的KMnO4），H2O2即作为还原剂被氧化而释出O2 O2 + 2H+ + 2e = H2O2 E°= 0.682伏 4．原电池： 利用氧化还原反应而产生电流的装置叫原电池。通常较活泼金属作负极，较不活泼的金属作正极。放电时，负极上发生氧化不断输出电子通过导线流到正极，在正极发生还原反应。 5．电解： 电解是直流电通过电解质溶液（或熔融态）所发生的化学反应。电解过程中，电能转化为化学能（恰与原电池相反）。进行电解的装置称为电解槽（池）。槽内装有两个电极，通过导线与直流电源相联接，与电源正极相联的电极称为阳极，与电源负极相联的电极称为阴极，电子从电源负极流出，进入电解槽的阴极，经过电解液，从阳极离开回到电源正极。这时溶液中正离子移向阴极并在阴极结合电子（正离子放电），负离子移向阳极并在阳极给出电子（负离子放电），完成电解过程。电解时阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。 电解质溶液中，阴极上可能为正离子进行放电；阳极上可能为负离子放电。究竟那些离子先放电？主要取决于放电离子各自的电极电位。通常电极电位E值正的氧化态物质易得电子而在阴极放电。电极电位E值负的还原态物质易失电子，而在阳极上放电，此外电极材料也对离子放电产生影响。当电解产物是气态时，影响更大，通常阻碍反应的进行。因此，当两种物质的电极电位E相差不大时，电极材料的影响就更为突出。 仪器及药品： 1．仪器： 伏特计，盐桥，铜线，锌片（电极），铜片（电极），试管，试管架， 250ML烧杯（水浴），50或100mL烧杯（5只），量筒，煤气灯，石煤网，铁架，铁圈，洗瓶。 2．药品： H2SO4(3M)，HAc(6M)，H2S(饱和新鲜配制)，NaOH(6M)，NH3·H2O(浓)，KI(0.1M)，KBr(0.1M)，KMnO4(0.01M)，CuSO4(1M)，ZnSO4(1M)，FeCl3(0.1M)，FeSO4(0.5M)，Na2SO4(0.1M)，H2O2(3%)，I2水(饱和)，Br2水(饱和)，淀粉(1%)，酚酞(1%)，CCl4。 实验步骤： 1．电极电势与氧化还原反应的方向： （1）在甲试管中放入3滴0.1M KI，在乙试管中放入3滴0.1MKBr，各加入2滴0.1M FeCl3，混匀，再各加入5滴CCl4，充分振荡，观察CCl4颜色的变化。 [注]I2溶于CCl4呈紫红色，Br2溶于CCl4呈棕色。 （2）在甲试管中放入2滴Br2水，在乙试管中放入2滴I2水，各加入10滴0.5M FeSO4，混匀，再各加入5滴CCl4，充分振荡，观察CCl4颜色的变化。 2．介质对氧化还原反应的影响： （1）酸度对KMnO4氧化反应的影响： 两支试管中各放8～10滴0.1M KBr，往前者加入3～4滴3MH2SO4，往后者加入7～8滴6MHAc，然后往两个试管中各加入2滴0.01MKMnO4。比较两试管中紫色褪色的快慢。（如果紫色不褪色，可将试管放在水浴中加热数分钟，再观察比较）写出反应式并加以说明。 （2）介质对KMnO4氧化反应的影响： 在三支试管中各加入2～3滴0.01MKMnO4。第一支试管加2滴0.01MH2SO4使其酸化，第二支试管加2滴蒸馏水保持中性，第三支试管加2滴6MNaOH使呈碱性，然后各加入8～10滴0.1MNa2SO3,观察颜色变化，并写出反应式。 3．中间价态化合物的氧化还原能力： （一）过氧化氢的氧化还原性： （1） 过氧化氢的还原性：试管中加入15～20滴0.01M KMnO4，加3～4滴6M H2SO4 酸化，逐滴加入5～6滴3%H2O2，摇匀，观察现象。 （2） 过氧化氢的氧化性：试管中加入4～5滴3% H2O2和1～2滴0.1M KI，观察现象。再加2滴1% 淀粉，摇均，观察现象。 （二）亚硫酸及其盐的氧化还原性： （1） Na2SO3的还原性：试管中加3～4滴饱和碘水，再滴入6～8滴0.1M Na2SO3，观察现象。 （2）H2SO3的氧化性：试管中加5～6滴0.1M Na2SO3，加2滴6N H2SO4酸化，迅速滴入数滴新鲜饱和H2S，加热观察现象。 4．电解——利用原电池产生的电流电解KI溶液： 往一只50mL烧杯加入20mL 1MZnSO4，插入锌片电极。往另一只50mL烧杯加入20mL 1M CuSO4，插入铜片电极，用盐桥将两只烧杯的溶液联接，组成一原电池。再将同样的两只原电池串联，将原电池组的锌极导线和铜极导线插入装有10mL 0.1MKI，1mL 1% 淀粉和4滴1% 酚酞的烧杯中（图6－1）静置1～2分钟后，观察两极附近溶液的颜色。写出两极发生的反应，并加以解释。 （本实验两个同学合做，每位同学准备一只原电池）。 图6－1 电解KI溶液装置 5． 将实验4的原电池组分开，每人取一只原电池，将锌极与铜极导线分别与伏特计的负极 和正极相接（用10伏档测量），测量两极间的电压（图6－2）记录端电压。然后在CuSO4溶液中加浓氨水到生成的沉淀溶解，生成深兰色溶液： Cu2+ + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+ [注] 测量两极间电压，记录读数，观察其变化。再在ZnSO4溶液中加浓氨水至生成的白色沉淀完全溶解。 Zn2+ + 4 NH3 = [Zn(NH3)4]2+ [注] 测量两极间压，记录读数，观察又有什么变化，并解释其原因。 [注] 在往CuSO4和ZnSO4溶液加入浓氨水之前，须将部分CuSO4（或ZnSO4）倒回到回收瓶中，使烧杯只剩下约5mL的溶液以保证在加浓氨水时，所生成的沉淀能 全部溶解。 图6－2 思考题： 1．浓度和介质对氧化还原反应的影响表现在哪些方面？ 2．电解KI溶液时，阴极为什么得不到金属钾？ 3． 原电池的正极与电解槽的阳极以及原电池的负极与电解槽的阴极，其电极反应的本质（氧化还原性）是否相同？ 4．中间价态化合物有何特性？ 实验七 配合物 目的： 1．了解几种不同类型的配离子的形成； 2．了解影响配合离解平衡的因素； 3．了解螯合物的形成和特性； 4．了解配合物在分析化学上的一些应用。 原理： 1．配离子的形成：简单正离子（如Cu2+，Ag+）和某种中性分子（如NH3）结合时，形成正配离子（如[Cu(NH3)4]2+，[Ag(NH3)2]+；简单正离子（如Hg2+，Fe3+）和某些负离子（如I-，F-，CN-）结合时，可形成负配离子（如[HgI4]2-，[FeF6]3-）。 2．配离子的解离平解：配离子在溶液中也能或多或少地解离成简单离子或分子。例如，[Cu(NH3)4]2+配离子在溶液中存在下到平衡： [Cu(NH3)4]2+== Cu2+ + 4 NH3 ?Cu??NH?2?34[Cu(NH3)4]2?=K不稳 平衡常数K不稳的大小，表示该配离子离解成简单离子的趋势的大小，也就是表示该配离子的不稳定程度，因此称为不稳定常数。 配离子一般是较稳定的。例如，在[Cu(NH3)4]2+配离子溶液的中，Cu2+离子不多，加入OH-离子，不会生成Cu(OH)2沉淀；但加入S2-离子，会生成溶度积很小的CuS沉淀。 配离子的离解平衡也是一种离子平衡，如果改变平衡体系的条件之一，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。 3．配合物在分析化学上的应用： ⅰ利用形成显色配合物来签定某些离子： （1）Fe2+的鉴定： Fe2+与邻菲罗啉(或称邻二氮菲)在微酸性溶液中作用，生成桔红色的配离子： （2）Ni2+的鉴定：Ni2+与丁二肟(发音“握”)作用生成鲜红色的螯合物沉淀： 从上 H+不利于Ni2+的检出，丁二肟是弱酸，H+浓度太高，Ni2+不 能生成沉淀，但OH-浓度也不宜太高，否则会生成Ni(OH)2沉淀，合适的酸度是PH=5~10。 ⅱ利用配合物掩蔽干扰离子： 在鉴定或分离离子时，常常利用形成配合物的方法把干扰离子掩蔽起来，例如Co2+的鉴定，可利用它与CNS-的配合反应生成Co(CNS)42-，该配离子易溶于有机溶剂呈现兰绿色，若Co2+溶液中含有Fe3+，因Fe3+遇CNS-生成红色的配离子而产生干扰。这时我们可以利用Fe3+和F-形成更稳定的无色[FeF6]3-，把Fe3+掩蔽起来，从而避免它的干扰。 仪器和药品： 1．仪器：试和、试管夹、漏斗架、滤纸、点滴板、漏斗、离心试管、离心机。 2．药品：HCl（6M，浓），H2SO4（3M），NaOH（0.1M），NH3?H2O(1M，6M)，AgNO3(0.01M) ， CuSO4(0.1M)，FeSO4(0.1M)，FeCl3(0.1M)，NaCl(0.1M)，CoCl2(0.5M) ，CuCl2(1M)，NiCl2(0.1M)，NaF(0.1M)，NH4F(2M)，KBr(0.1M)，KI(0.1M)，Na2CO3(0.1M)，Na2S(0.1M)， Na2S2O3(0.1M，1M，饱和)，(NH4)2C2O4(0.1M) ，NH4CNS(0.1M，饱和)，EDTA(0.1M) ， K4P2O7(2M)，CCl4，乙醚，酒精（95%），戊醇，丁二肟（1%），邻菲罗啉（0.25%） 实验内容： 1．配离子的形成： （1）正配离子： （A）取约0.5mL 0.1M CuSO4溶液，逐滴加入6M NH3?H2O溶液，直到最初生成的沉淀溶解为止。然后加入约2mL酒精，振荡试管，观察现象，过滤。所得晶体为何物？在漏斗颈下端放一支试管直接在滤纸上倒入约1 mL 6M NH3?H2O溶液使晶体溶解。保留此溶液，供后面实验用。 [注] 酒精的目的是降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度。 （B）在数滴0.01M AgNO3溶液中，先加数滴0.1M NaOH，生成沉淀，再逐滴加入1M NH3?H2O溶液，直到生成的沉淀溶解，写出方程式。 （2）负配离子： （A）在1mL0.01M AgNO3溶液中，加入半滴0.1M Na2S2O3溶液，当观察到溶液中有白色浑浊生成时立即加入过量0.1M Na2S2O3溶液直至生成的沉淀溶解，写出反应方程式。 （B）在3滴0.1M FeCl3溶液中，滴加10滴0.1M NaF溶液使生成无色的[FeF6]3-配离子，供后面实验用。 2．配离子的解离平衡及其移动： （1）配合解离平衡与沉淀溶解平衡的关系： （A）把本实验（1）（A）中所得的[Cu(NH3)4]2+溶液分装在三支试管中，在第一支试管中加入2滴0.1M Na2S溶液，在二支试管中加入2滴0.01M NaOH溶液（自己稀释），在第三支试管中逐滴加入3M H2SO4，观察现象并简单解释之。 （B）往一支离心试管中，加入5滴0.01M AgNO3溶液，然而按下列次序进行试验[注]，并写出每一步骤的反应式。 (a) 滴加0.1M Na2CO3溶液至生成沉淀； (b) 滴加1M氨水溶液至沉淀刚溶解； (c) 滴加0.1M NaCl溶液至生成沉淀； (d) 滴加6M氨水溶液至沉淀刚溶解； (e) 滴加0.1M KBr溶液至生成沉淀； (f) 滴加1M Na2S2O3溶液至沉淀刚溶解； (g) 滴加0.1M KI溶液至生成沉淀； (h) 滴加Na2S2O3饱和溶液至沉淀刚溶解； (i) 滴加0.1M Na2S溶液至生成沉淀。 [注] 进行本实验时，凡是生成沉淀的步骤，沉淀量要少，即到刚生成沉淀为宜。凡是使沉淀溶解的步骤，加入溶液量越少越好，即使沉淀刚溶解为宜。因此溶液必须逐滴加入且边滴边摇。若试管中溶液量太多，可在生成沉淀后，先用离心机将沉淀沉降分离，吸出并弃去上层清液，再继续进行实验。 （2）配合解离平衡与氧化还原平衡的关系： （A）在一试管中加入3滴0.1M FeCl3溶液，10滴H2O和3滴0.1M KI溶液，再加入0.5 mL CCl4，振荡后观察CCl4层的颜色。 （B）在本实验1（2）（B）中所得的[FeF6]3-溶液中加入3滴0.1M KI溶液，再加入0.5mL CCl4，振荡后观察CCl4层的颜色，与前一实验比较，解释现象。 （3）配合离解平衡与溶液酸度的关系： 在一支试管中加入1滴0.1M FeCl3，再加入数滴0.1M (NH4)2C2O4，即有配离子[Fe(C2O4)3]3-生成。为了检验溶液中是否存在较多的Fe3+，加入1滴0.1M NH4CNS溶液，有何现象产生？然后在溶液中逐滴入6M HCl，又有何现象产生？为什么？ （4）配合离解平衡之间的关系： （A）分别在10滴硫氰酸铁溶液和[Cu(NH3)4]2+溶液（自己准备的）中，滴加0.1M EDTA溶液，各有何现象产生？写出反应式。 （B）往一支试管中加入0.1M 1M CuCl2溶液。逐滴加入浓HCl，观察溶液颜色的变化，然后再逐滴加水稀释，观察现象。 （C）往一支试管中加入2滴0.1M FeCl3溶液，加水稀释至无色，加入2滴0.1M NH4SCN溶液，再逐滴加入0.1M NaF溶液，观察现象并简单解释之。 3．螯合物的形成： （1）往一支试管中加入约1 mL 0.1M CuSO4溶液，然后逐滴加入2M K4P2O7溶液，观察先生成浅蓝色的焦磷酸铜沉淀。继续加入2M K4P2O7溶液，沉淀又溶解，生成深兰色的透明溶液。 （2）往一支试管中加入2滴0.1M NiCl2溶液及约1mL水，再加入4滴1M氨水溶液，使呈碱性。然后加入2滴1%丁二肟溶液观察生成鲜红色沉淀，再加入1mL乙醚，摇荡，观察现象。 4．配合物在分析化学上的应用： （1）利用形成显色配合物来鉴定某些离子： 如Fe2+的鉴定：在点滴板上加入1滴0.1M FeSO4溶液和几滴0.25%的邻菲罗啉（邻二氮菲）溶液，溶液变成桔红色，表示有Fe2+存在。 （2）利用配合物掩蔽干扰离子： 如掩蔽Fe3+：取0.1M FeCl3溶液和0.5M CoCl2溶液各1滴于一支试管中，加1滴饱和NH4SCN溶液，有何现象产生？加入2M NH4F溶液2滴，并摇动试管，结果如何？加戊醇3滴，振荡试管，静置，观察戊醇层的颜色（这是Co2+的鉴定方法）。 思考题： 1．配合离子是怎样形成的？CuCO4与[Cu(NH3)4]SO4有何区别？如何证明？ 2．衣服上沾有铁锈，常用草酸去洗，试说明原因。 3．在印染业的染浴中，常因某些离子（如Fe3+、Cu2+等）而使染料颜色改变，加入EDTA便可纠正此弊，试说明原理。 实验八 无机化合物（一） 目的： 试验并了解部分主族元素的化合物的重要性质和一些定性鉴定方法。 原理： 二价锡具有较强的还原性： 3 SnO22- + 2 Bi3+ + 6 OH- = 3 SnO32- + 2 Bi↓（黑）+ 3 H2O SnCl2 + 2 HgCl2 = SnCl4 + Hg2Cl2↓(白) SnCl2 + HgCl2（白）= SnCl4 +2 Hg↓(黑) 四价铅具有较强的氧化性 ： PbO2 + 4HCl = PbCl2↓+ Cl2↑+ 2H2O 5 PbO2 + 2 Mn2 ++ 5 SO42-+ 4 H+ = 5 PbSO4↓+ 2 MnO4-+ 2 H2O 亚硝酸仅存于低温溶液中，它很不稳定，会分解出NO2和NO气体。亚硝酸盐却是相当稳定的，但它一般有毒。 在亚硝酸及其盐中，N原子的氧化数是+3，是一个中间氧化态，因此它既具有还原性，又有氧化性。特别是在酸性介质中，亚硝酸盐的氧化能力是相当强的。 硝酸的最主要特性是它的强氧化性，许多非金属容易被浓硝酸氧化为相应的酸，而硝酸本身被还原为NO。金属除金，铂及一些稀有金属外，都与硝酸作用而形成硝酸盐。由于硝酸盐均溶于水，所以硝酸实际上经常用来溶解金属，特别是用来溶解与其它酸不能起作用或作用极慢的金属。硝酸本身被还原后的产物，一方面取决于它本身的浓度，另一方面又受还原剂性质的影响。一般说来，浓硝酸主要被还原为NO2。稀硝酸主要被还原为NO。当稀硝酸与活泼金属，如Fe、Zn、Mg等作用时，则主要被还原为N2O；极稀硝酸与这些活泼金属作用时，还原产物主要是NH4+。 4 Zn + 10 HNO3（例2M）= 4 Zn(NO3)2 + N2O↑ + 5 H2O 4 Zn + 10 HNO3（例0.2M）=4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O 必须指出，我们讲的是“主要”产物，并不是说“唯一”产物，事实上硝酸的这些反应是很复杂的，还原产物不可能是单一的。一般书写反应式。就是写其主反应的产物。 硝酸盐固体的热分解有三类情况。碱金属和碱土金属元素的硝酸盐分解时产生亚硝酸盐和氧气。电极电位在镁与铜（包括铜）之间的元素的硝酸盐分解时产生相应的金属氧化物。电位电位在铜后面的元素的硝酸盐分解时产生相应的金属单质。这些情况是由于相应的亚硝酸盐和氧化物在分解温度不同的稳定性所引起的。第一类的亚硝酸盐是稳定的；第二类的亚硝酸盐是不稳定的，但氧化物是稳定的；第三类的亚硝酸盐和氧化物都不稳定。 三价的砷、锑、铋盐都有强烈的水解作用。例如： SbCl3 + H2O = SbOCl↓+2 HCl BiCl3 + H2O = BiOCl↓+2 HCl 所以配制这些盐的溶液时，必须溶解在相应的酸溶液中，以抑制水解作用。 从氧化还能力来看，砷、锑、铋的化合物有这样的规律性：As（III）、Sb（III）、Bi（III）氧化为（V）化合物依次困难，而As（V）、Sb（V）、Bi（V）被还原为（III）化合物依次容易。例如H3AsO3和H3SbO3在近中性条件下（pH不高于9）就能被I2所氧化，而Bi(OH)3，要在强碱性条件下用更强的氧化剂Cl2才能被氧化。 H3ASO3 + I2 + H2O = H3ASO4 + 2 HI Sb(OH)3 + I2 + H2O = H3SbO4 + 2 HI Bi(OH)3 + Cl2 + 3 NaOH = NaBiO3 + 2 NaCl + 3 H2O 对于以上前二个反应，如果溶液的pH大于9，则I2在碱性条件下能发生歧化反应而影响实验结果。 相反，BiO3-离子能在酸性条件下，能使Mn2+离子化为MnO4-离子，而SbO43-却没有这个能力。 砷、锑、铋都能生成有颜色的难溶硫化物。 As（III）、Sb（III）、Bi（III）的化合物在强酸条件下，都能以M3+离子形式存在，如通入H2S气体，都能生成相应的硫化物M2S3。 2 M3+ + 3 H2S = M2S3↓+ 6 H+ 这些硫化物的性质类似于氧化物。我们知道，酸性氧化物和碱性氧化物相互作用能生成含氧酸盐。因此这些硫化物也能与碱性的金属硫化物作用而生成的硫代酸盐，例如： AS2S3 + 3 Na2S = 2 Na3AsS3（硫代亚砷酸钠） 这些硫化物的酸性依As、Sb、Bi次序减弱，而Bi2S3已没有酸性，故不溶于硫化钠溶液中。 所有的硫代酸盐只能在碱性或中性介质中存在，遇酸生成不稳定的硫代酸，后者易分解生成相应的硫化物和硫化氢。 2 Na3AsS3 + 6 HCl = As2S3↓+ 3 H2S↑+ 6 NaCl 总之，As、Sb、Bi硫化物的酸碱性、氧化还原性及其递变规律和它们氧化物很相似。 Cl-、Br-、I-的鉴定： 由于强还原性阴离子S2-、SO32-、S2O32-等干扰Br-和I-的鉴定，所以首先要向试液中加入稀HNO3-和AgNO3，使Cl-、Br、I-等沉淀为银盐，以便同强还原性离子分开。 （1）Cl-的鉴定：1M的(NH4)2CO3处理银盐沉淀，只有AgCl能溶解，生成Ag(NH3)2+。将此溶液酸化，AgCl白色沉淀又重新析出。 （2）AgBr、AgI的处理：为了使Br-和I-重新进入溶液，在AgBr与AgI的沉淀上加锌粉和水，并加热处理，反应按下式进行： 2 AgBr + Zn = 2 Ag↓+ Zn2+ + 2 Br- 2 AgI + Zn = 2 Ag↓+ Zn2+ + 2I- （3）I-和Br-的鉴定：取处理好的溶液加稀H2SO4酸化，同时加入几滴CCl4，滴加氯水，振荡。CCl4层显紫色，示有I-，继续加入氯水，I-被氧化IO3-，紫色消失，CCl4层出现Br2的红棕色或BrCl的黄色，示有Br-。 仪器和药品： 1． 仪器： 试管及试管架，试管夹，煤气灯，铁夹，铁圈，石锦网，离心试管，离心机，烧杯，玻棒，木条。 2． 药品： H2SO4(浓、3M)，NaOH(6M)，H2S(新鲜，饱和)，AgNO3(0.1M)，BaCl2(0.5M)，FeSO4(0.5M)，KMnO4(0.1M)，NaNO3(2M)，NaNO2(饱和)，KI(0.1M)，KBr(0.1M)，NaCl(0.1M)，(NH4)2CO3(1M)，NaHCO3(1M)，H3ASO3(饱和)，Na2S(2M)，SnCl2(0.1M)，Bi(NO3)3(0.1M)，HgCl2(0.1M)，MnSO4(0.1M)，PbO2(固)，NaBiO3(固)，Zn(粉)，CCl4，铜屑，硫磺粉，Cu(NO3)2(固)，KNO3(固)，SbCl3(固)，BiCl3(固)，碘水，氯水，淀粉-KI试纸，pH试纸（广泛），冰。 步骤： 1．锡、铅化合物的性质： （1）二价锡的还原性： （一）设法制备约0.5mL Na2SnO2溶液，加入1滴0.1M Bi(NO3)3，观察现象。 （二）在试管中加入2滴0.1M HgCl2，再逐滴加入0.1M SnCl2，观察管内颜色的变化。 （2）四价铅的氧化性： （一）在少量PbO2固体中加入1mL浓HCl，观察现象，并设法检验气体产物。 （二）在少量PbO2固体中加入2mL 3M H2SO4和2滴0.1M MnSO4，水浴加热数分钟，待静止澄清后，观察上层溶液的颜色。此反应可用于Mn2+的鉴定。 2．亚硝酸的生成和性质： 把盛有1毫升饱和亚硝酸钠溶液的试管置于冰水（250mL烧杯）中，冷却数分钟，然后向其中加入1毫升3M H2SO4，观察现象。将试管取出，放置一段时间后，观察有何变化？写出反应式。 3．硝酸及硝酸盐： （1）硝酸的性质： （一）浓硝酸与非金属的作用： 在试管内放入少许硫磺粉，加入0.5毫升浓硝酸，在水浴中加热，观察有何气体发生？冷却，用滴管吸取几滴反应后的硝酸溶液，在另一试管中检查有无SO42-离子存在。（如何检查？） （二）浓硝酸与金属的作用： 取一小片铜屑放入试管中，加入几滴浓硝酸，注意放出的气体和溶液的颜色。写出反应式。 （三）稀硝酸与金属作用： 取一小片铜屑放入试管中，加入几滴2M HNO3（自己稀释），在烧杯作的水浴中加热。与上一实验比较，观察二者有何不同？写出反应式。 （2）硝酸盐的热分解及硝酸根鉴定： （一）硝酸盐的热分解： 在二个干燥的小试管中，分别加入少量固体硝酸铜和硝酸钾，加热之，观察反应产物的状态和颜色。写出反应式。 注意：在加热硝酸盐固体过程中，为了检验气体产物，可把带余烬的木条插入试管中靠近固体处，以观察现象。 （二）硝酸根子的鉴定一棕色环的形成： 在小试管内加入10滴0.5M FeSO4和5滴2MnaNO3溶液，摇匀，然后斜持试管，沿管壁慢慢加入1mL浓硫酸，由于浓硫酸的比重较水大，沉到试管底部，形成两层。这时两层液体界面上有一棕色环，表示有NO3-离子存在。 NO3- + 3 Fe2+ + 4 H+ = NO +3 Fe3+ + 2 H2O Fe2+ + NO = [Fe(NO)]2+(棕色) 4．配制SbCl3和BiCl3溶液： 取SbCl3固体和BiCl3固体少许于试管中，加HCl（浓）1.5mL微热溶解，保留溶液供下面实验使用。 5．三价铋、锑盐的水解： （1）取4-5滴三氯化锑溶液逐渐加水稀释，有何现象发生？再滴加6M HCl溶液，沉淀是否溶解？再稀释，有什么变化？再酸化，又有什么变化？写出反应式，并解释之。 （2）取4-5滴BiCl3溶液，加水，振荡，有何现象？滴加6M HCl溶液，如果如何？再稀释，再酸化，又有什么变化？写出反应式，并解释之。 6．三价砷、锑、铋的还原性和五价砷、锑、铋的氧化性： （1）取少量亚砷酸溶液，用1M NaHCO3溶液调节pH为8-9，再加数滴碘水，观察现象。然后将溶液用浓盐酸酸化，又有何现象？写出反应式并解释之。 （2）取少量三氯化锑溶液，用氢氧化钠溶液调节pH为近中性，然后改用1M NaHCO3溶液调节pH为8-9，再加数滴碘水，观察现象。然后溶液用浓盐酸酸化，又有何现象？写出反应式，并解释之。 （3）取少量氯化铋溶液，依次用氢氧化钠溶液和1M NaHCO3溶液，调节pH为8-9，再加数滴碘水，观察所加碘水颜色有无变化。 （4）另外在少量氯化铋溶液中加入6M NaOH溶液，在所得沉淀中加入氯水，加热，观察沉淀现象，倒去清液，用少量蒸馏水洗涤沉淀，再加浓盐酸作用于沉淀物，有什么现象产生？设法鉴定气体产物。写出反应式，并解释之。 （5）在离心试管中加入1滴0.1M MnSO4，加5滴6M HNO3加NaBiO3粉末少许（约芝麻大小），不要搅拌，溶液显紫红色，示有Mn2+。 2 Mn2+ + 5 NaBiO3 + 14 H+ = 2 MnO4- +5 Bi3+ + 5 Na+ + 7 H2O 通过以上实验，对砷、锑、铋高、低价态的氧化还原性，你能得出什么结论？ 6．砷、锑、铋的硫化物和硫代酸盐： （1）三硫化二砷和硫代亚砷酸钠的生成和性质： （一）向亚砷酸和浓盐酸的混合溶液中加入硫化氢水溶液，观察现象，写出反应式。 （二）在离心分离弃去溶液后的沉淀物中，加入2M的硫化钠溶液，观察现象；再加入盐酸溶液，又有何现象？写出反应式。 （2）以三氯化锑代替亚砷酸，进行同上的实验。观察所产生的所有现象，写出方程式。 （3）三硫化二铋的生成： （一）在氯化铋溶液中，加入H2S溶液，观察现象，写出反应式。 （二）离心分离，弃去溶液，试验沉淀物与硫化钠溶液的作用。 8．卤离子混和溶液的鉴定： 取0.1M NaCl，0.1M KBr，0.1M KI溶液各2滴于 离心试管中，配成混合试液。 （1）卤离子的沉淀：向混合液中加1滴6M HNO3酸化，加0.1M AgNO3至沉淀完全，加热，离心沉降，将离心液吸出弃去，沉淀以水洗涤，按（2）处理。 （2）Cl-的分离和鉴定：在沉淀上加20-30滴1M(NH4)2CO3充分搅拌，离心沉降，吸出离心液于另一离心管中，滴加6M HNO3酸化该离心液，白色浑浊，示有Cl-。 （3）将溴和碘转入溶液：在沉淀上加5滴水和少许Zn粉，充分搅拌，取离心液按（4）处理。 （4）I-和Br-的鉴定：取（3）的离心液，以3M H2SO4酸化，加3滴CCl4，然后滴加氯水，边加加摇，观察CCl4层颜色，如出现紫色，示I-，继续滴加氯水，如紫色消失后出现黄棕色，示有Br-。 实验前准备的思考题： 1．稀HNO3与金属的作用和稀HCl与金属的作用有何不同？说明通常为什么不用HNO3作为酸性介质？ 2．在卤离子混合试液的鉴定中（2）加1M (NH4)2CO3的作用是什么？能否改用浓NH3?H2O？ 实验九 无机化合物（二） 目的： 试验并了解部分副族元素的化合物的重要性质和一些定性鉴定方法。 原理： 在元素周期表中，有一些元素的氢氧化物既能同酸反应，也能同碱反应，这些氢氧化物叫做两性氢氧化物。如Zn(OH)2、Cr(OH)3、Cu(OH)2等。 在IB、IIB族中有些元素的氢氧化物的热稳定性差，如兰色的Cu(OH)2加热后即成黑色的CuO；AgOH一生成很快就分解成Ag2O和H2O；对汞的氢氧化物来说，室温下甚至不能生成Hg(OH)2，而只能得到HgO。 在水溶液中，铬酸根和重铬酸根有如下的平衡： 2CrO4?2H? = Cr2O7?H2O 2?2?（黄色） （橙色） 因此，向溶液中加酸，平衡向右移动，主要以Cr2O72-形式存在；加碱，平衡向左转动，主要以CrO42-形式存在。此外，若向溶液中加入Ba2+、Pb2+或Ag+离子，由于铬酸盐比重铬酸盐具有较小的溶渡积，也能使平衡向生成CrO42-的方向移动，例如 Ba2+ + Cr2O72- + H2O = 2 H+ + 2 BaCrO4↓ （柠檬黄） CrO42- + 2 H2O + 3e = CrO2- + 4 OH- Eo= -0.12伏 Cr2O72- + 14 H+ + 6e = 2 Cr3+ + 7 H2O Eo= 1.33伏 从以上标准电极电位数据可见：Cr2O72-的氧化性比CrO42-强，而Cr3+的还原性却比CrO2-弱，将六价铬转变为三价铬宜在酸性溶液中进行；而将三价铬转变为六价铬却定在碱性溶液中进行。 铁离子的鉴定： 方法一：向Fe3+溶液中加入K4[Fe(CN)6]（亚铁氰化钾）溶液，向Fe2+离子溶液中加入K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液，都出现称为“铁蓝”的沉淀。 Fe3+ + K4[Fe(CN)6]4- + K+ = KFe[Fe(CN)6] ↓ Fe2+ + K4[Fe(CN)6]3- + K+ = KFe[Fe(CN)6] ↓ 以前认为上式的沉淀（称为普鲁士蓝）和下式的沉淀（称为腾氏蓝）是两个不同的物质。现已精确测定二种沉淀为同一种物质，并称为“铁蓝”，或仍称为“普鲁士蓝”，而“腾氏蓝”这个名称大多不用了。 方法二：向Fe3+离子溶液中加入NH4SCN，溶液即出现血红色，主要反应为： Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+ 向Fe2+的溶液中加入邻二氮菲（或邻菲罗啉）生成桔红色的合型配位离子： Fe2+ + e = Fe2+ Eo= 0.77伏 Fe(CN)63- + e= Fe(CN)64- Eo= 0.36伏 I2 + 2 e = 2 I- Eo= 0.5345伏 从以上标准电极电位数据可见Fe3+成为配离子Fe(CN)63-后，氧化性降低；而Fe2+成为络离子Fe(CN)63-后，还原性增加。 在碱性介质中，Mn2+离子易被空气所氧化： 2 Mn(OH)2 + O2 = 2 Mn(OH)3 （白色） （棕色） MnO2是难溶于水的棕色物质，它是一种很重要的氧化物，大多数锰的化合物都从它出发进行制备。MnO2中锰处于中间价态，因此它既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主。在酸性介质中它是一个相当强的氧化剂。 二氧化锰溶于冷的浓盐酸中，得棕色的MnCl4溶液，它相当不稳定，受热分解： MnCl4 == MnCl2 + Cl2↑ 锰(VII)化合物中最重要的是高锰酸钾，它是一个非常强的氧化剂，它受热分解，即放出 氧气，这是实验室制备氧气的方法之一。 2 KMnO4 == MnO2 + K2MnO4 + O2↑ 应该指出，高锰酸钾的氧化能力和还原产物，跟溶液的酸碱度有密切关系。一般讲，在酸性溶液中，高锰酸根的氧化能力很强，其还原产物是Mn2+；在中性、弱碱性溶液中，高锰酸根被还原为MnO2；在强碱性溶液中，高锰酸根还原为绿色的锰酸根MnO42-。 此外，高锰酸盐的还原产物，还跟还原剂的用量有关。例如，在酸性介质中，若还原剂的用量不足，即MnO4-过量时，后者可能和生成的Mn2+发生反应而析出MnO2： 2 MnO4- + 3 Mn2+ + 2 H2O = 5 MnO2↓+ 4 H+ 锰酸盐只存在于强碱性溶液中，在中性或微碱性时，MnO42-即发生歧化；在酸性溶液中，MnO42-的歧化反应进行得很完全，锰酸盐具有强氧化性；但由于它的不稳定性，所以不用它作氧化剂。 仪器和药品： 1．仪器：试管及试管架，试管夹，煤气灯，铁圈，石棉网，点滴板，烧杯，木条 2．药品：HCl(浓)，H2SO4(3M)，HNO3(浓6M)，NaOH(6M，1M，0.1M)，H2S(饱和)，ZnSO4(0.1M)，Cr2(SO4)3(0.1M)，CuSO4(0.1M)，AgNO3(0.1M)，HgCl2(0.1M)，BaCl2(0.1M)，Pb(NO3)2(0.1M)，K2Cr2O7(0.1M)，K2CrO4(0.1M)，FeCl3(0.1M)，FeSO4(0.1M)，K3[Fe(CN)6](0.1M)，K4[Fe(CN)6](0.1M)，H2O2(3%)，铁屑，NH4SCN(0.1M)，邻二氮菲，KI(0.1M)，KMnO4(固，0.1M)，MnSO4(0.1M)，淀粉溶液，碘水，NaSO3(0.5M)，KI一淀粉试纸，MnO2（固） 步骤： 1． 一些金属氢氧化物的生成和酸碱性： （1）Zn(OH)2的生成和酸碱性： 在两支试管中，各加入0.1 ZnSO4 0.5mL，再加入1M NaOH至大量沉淀生成为止（不要过量）。在一份沉淀中滴加3M H2SO4在另一份沉淀中滴加6M NaOH。观察现象。 （2）Cr(OH)3和Cu(OH)2的生成和酸碱性： 以0.1M Cr2(SO4)3代替0.1M ZnSO4，用相类似的方法制得Cr(OH)3，并试验其酸碱性。 以0.1M CuSO4代替0.1M Cr2(SO4)3。用相类似的方法制得Cu (OH)2，并试验其酸碱性。 2．一些金属氢氧化物的热稳定性： （1）Cu (OH)2的热稳定性： 取一硬质试管，设法制得少量Cu(OH)2，于煤气灯上缓慢加热，观察试管内沉淀颜色的变化。 （2）AgOH和热稳定性： 取2滴0.1M AgNO3于一试管中，加2 mL H2O稀释，然后小心滴加0.1M NaOH（最初1、2滴须试管壁流下，不要振荡试管），观察最初生成沉淀的颜色，及其颜色的变化。 （3）Hg(II)的氢氧化物的稳定性： 以0.1M HgCl2代替0.1M AgNO3，用类似的方法试验观察之。 3．铬酸根和重铬酸根离子平衡的移动： 在5滴0.1M K2Cr2O7溶液中，逐滴加入1M NaOH溶液，观察溶液颜色有何变化。再用3M H2SO4酸化之，又有何变化，写出反应式。 4．难溶铬酸盐的生成： 在三支试管中，各加入数滴0.1M的K2Cr2O7溶液，再分别滴入数滴0.1M的BaCl2、Pb（NO3）、AgNO3溶液，观察反应产物的颜色和状态，写出反应式。 以0.1M的K2CrO4溶液，代替K2Cr2O7溶液，重复上面实验。记录实验结果，写出反应式。 5．铬化合物的氧化还原性： （1）六价格的氧化性： 在0.5mL 0.1M K2Cr2O7中 加2滴3M H2SO4，再逐滴加入H2S饱和溶液，观察现象。 （2）三价铬的还原性及鉴定： 取0.1M Cr2(SO4)3两滴于一试管中，加6M NaOH两滴，3%H2O2两滴，煮沸除去过量的H2O2，溶液变为CrO42-的黄色，初步表示有Cr3+。 取上面制得的CrO42-溶液两滴于另一试管中，加戊醇数滴，用6M HNO3两滴酸化，再加3% H2O2两滴，振荡，戊醇层显兰色，示有Cr3+。 6．铁化合物的氧化还原性及鉴定： （1）Fe3+与Fe2+的转化： 取10滴0.1M FeCl3溶液于试管中，加3M H2SO4 8滴及铁屑少许，缓缓煮沸片刻。待稍冷后，加H2O 1mL。取上层清液分置于两试管中，一管加入0.1M NH4SCN溶液2滴，有何现象？铁离子有何变化？在另一管中加入浓HNO3 1滴，加热至沸，溶液呈何色？加入0.1M NH4SCN 2滴，有何现象？ （2）Fe3+的鉴定： Fe3+的鉴定除可用上述SCN-来鉴定外，还可用下法鉴定： 在点滴板的空穴内放1滴0.1M FeCl3，加1滴0.1M K4[Fe(CN)6]，有兰色沉淀生成，示有Fe3+。 （3）Fe2+的鉴定： a、在点滴板的空穴内，加1滴0.1M FeSO4，加1滴0.1M K4[Fe(CN)6]，有兰色沉淀生成，示有Fe2+。 b、 在点滴板的空穴内，加1滴0.1M FeSO4，加1滴邻二氮菲溶液，溶液显红色，示有Fe2+。 （4）Fe3+和[Fe(CN)6]3+的氧化性： 在两支试管中各加入0.1M KI 0.5mL，在一支试管中加入0.1M FeCl，0.5mL和3滴淀粉溶液；在另一支试管中加入0.1M K3[Fe(CN)6]溶液0.5mL和3滴淀粉溶液，观两支试管中发生的现象。 （5）Fe2+和[Fe(CN)6]4-的还原性： 在两支试管中各加入5滴I2水，再分别加入0.1M FeSO4 2滴和0.1M K4[Fe(CN)6]溶液2滴。观察两支试管中发生的现象。 7．氢氧化锰（II）的生成和性质： 取两支试管，各加3-5滴0.1M MnSO4溶液。在第一支试管中加入几滴1M NaOH后，振荡试管，使沉淀物与空气接触，观察沉淀物的颜色有何变化。在第二支试管中加入几滴1M NaOH后，滴加过量的6M NaOH溶液，观察沉淀是否溶解。 8．硫化锰的生成： 在数滴0.1M MnSO4溶液中，滴加数滴H2S水，观察有何现象。接着再逐滴加入1M NaOH溶液，观察产物的颜色和状态。写出反应式并解释之。 9．二氧化锰的生成和性质： （1）二氧化锰的生成： 往数滴0.1M KMnO4溶液中，逐滴加入0.1M MnSO4溶液，观察有何现象，写出反应式，保留产物供下面实验用。 （2）二氧化锰与亚硫酸钠作用： 将上述所得沉淀的溶液，用3M H2SO4酸化，再逐滴加入0.5M Na2SO3液溶。观察沉淀有否消失。写出反应式。 （3）二氧化锰和浓盐酸的作用： 往少量二氧化锰固体中加入2毫升浓盐酸，静止一会，观察液溶的颜色。将此溶液加热，溶液的颜色有何变化？有什么气体产生？说明四氯化锰的稳定性如何？写出反应式。 10．高锰酸钾的性质： （1）高锰酸钾的热分解： 取少量高锰酸固体于试管中，加热，观察反应现象，并用木条余烬检验气体产物，继续加热至无气体放出，冷却后加入少量蒸馏水，观察溶液的颜色和状态。 另外，将所得溶液分作二份。在1份中加入0.5M Na2SO3溶液，原来溶液的颜色有何变化。在另一份中加入3M H2SO4溶液，溶液颜色又将如何变化。试解释观察的现象，并写出有关方程式。 （2）高锰酸钾在不同介质中的氧化性： （一）往5滴0.5M Na2SO3溶液中加入几滴3M H2SO4溶液，再滴加2滴0.1M KMnO4 溶液，观察产物的颜色和状态。写出反应式。 另外，所得溶液中继续滴加0.1M KMnO4溶液，直至紫色难以褪去，再多加2滴 KMnO4 溶液，观察产物的颜色和状态，解释观察到的现象。 （二）用0.5毫升蒸馏水代替3M H2SO4，进行同样的试验和观察，写出反应式。 （三）用0.5毫升6MNaOH代替3M H2SO4，进行同样的试验和观察，写出反应式。 根据以上实验结果，比较它们的产物有何不同： 实验前准备的思考题： 1．在试验重铬酸钾的氧化性时，酸化用的通常是H2SO4，而不用HCl，这是为什么？ 2．能否用KMnO4与浓H2SO4的混合溶液来作清洁剂？