实验三 碱金属及其化合物的性质
碱金属及其化合物是一类重要的物质,在生产和生活中有广泛的应用。例如,氯化钠对人体是必不可少的,等等。可以利用焰色反应来测定碱金属和碱金属离子等的存在。碱金属的化学性质很活泼,如钠能与水起剧烈的反应等等。实验时应注意安全。
实验目的
1.通过钠及其化合物性质的实验,加深对碱金属及其化合物性质的认识。
2.初步学会利用焰色反应检验钾离子和钠离子。
实验用品
烧杯、试管、试管夹、铁架台、酒精灯、粗玻璃管(10 mm × 100 mm)、橡胶塞、玻璃导管、药匙、铂丝①、蓝色钴玻璃片、玻璃片、镊子、滤纸。
钠、Na2CO3、NaHCO3、KCl、酚酞试液、澄清的石灰水。
火柴、小刀。
实验步骤
一.钠的性质
1.用镊子夹取一小块钠,用滤纸把
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面的煤油吸干。将钠放在玻璃片上,用小刀切下绿豆大小的一块(图11)。注意钠的硬度,观察新切开的钠的光泽以及在空气中的变化。
2.在 250 mL的烧杯中加入水(水面离杯口约 1cm)。把一支装满水的小试管倒放入水中(图12),注意试管底部不能有气泡(可反复练习几次)。
将小试管慢慢提起至试管口位于液面下0.5 cm~1cm处(注意不要使试管口露出水面)。用镊子夹住一小块绿豆大的钠,迅速使钠进入到倒放在水里的试管中。观察现象。等试管中气体已收集满时,把试管倒着移近酒精灯点燃,有什么现象发生?说明反应中生成了什么气体。
向烧杯中滴几滴酚酞试液。观察溶液颜色的变化。为什么?
3.将黄豆大小的一块钠放入玻璃管中部用试管夹夹住,加热(图13)。当钠熔成小球并开始燃烧时,停止加热,将玻璃管稍稍倾斜。观察反应产物的颜色、状态,写出反应的化学方程式。(此实验也可在蒸发皿中进行。)
将玻璃管里的物质转移到小试管中,滴入2滴水,并立即用带有余烬的火柴梗检验放出的气体,有什么现象发生?写出反应的化学方程式。
二.NaHCO3受热分解
在一干燥的试管里放入约占试管容积1/6的NaHCO3粉末。用带有导管的塞子塞紧试管口,并将试管固定在铁架台上,使试管口略向下倾斜。导管的另一端浸入盛有澄清的石灰水的试管里(图14)。
给试管中的NaHCO3加热。观察发生的现象,写出有关反应的化学方程式。
当从导管口逸出的气体减少时,先将导管从液体中移出,再熄灭酒精灯。
三.Na2CO3和NaHCO3与酸的反应
在两支试管中分别放入少量的Na2CO3和NaHCO3粉末。再向每支试管中各加入少量稀盐酸,将反应放出的气体分别通入澄清的石灰水中并观察现象。
四.焰色反应
1.把铂丝用盐酸洗涤后灼烧(图15),反复多次,直至火焰变为无色。然后用铂丝蘸一些KCl粉末,放到酒精灯火焰上灼烧,隔着蓝色钴玻璃观察火焰的颜色(图16)。
2.用干净的铂丝分别蘸Na2CO3粉末以及Na2CO3与KCl混合物粉末,放在酒精灯火焰上灼烧。观察现象。在观察混合物的焰色反应时,先直接观察,再隔着蓝色钴玻璃观察(为什么?)。
问题和讨论
1.做钠与水反应的实验时,试管中为什么不能有气体?把试管往上提起时,如果试管口露出水面会有什么情况发生?
2.在NaHCO3加热分解的实验完成时,为什么要先将导管口从试管中所盛的液体里移出,然后再熄灭酒精灯?
3.做好焰色反应的关键是什么?
① 可以用镍、铬丝、光洁无锈的铁丝以及曲别针或大头针等代替铂丝。