碱金属(实验)
无机化学实验二十二 碱金属和碱土金属
无机化学实验实验二十二碱金属和碱土金属[实验目的]比较碱金属、碱土金属的活泼性。
试验并比较碱土金属氢氧化物和盐类的溶解性。
练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全措施。
[实验用品]仪器：烧杯、试管、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机固体药品：钠、钾、镁条、醋酸钠液体药品：汞、NaCl(1mol·L-1)、KCl(lmol·L-1)、MgC12(0.5mol·L-1)、CaC12(0.5mol·L-1)、BaC12(0.5mol·L-1)、新配制的NaOH(2mol·L-1)、氨水(6mol·L-1)、NH4Cl(饱和)、Na2CO3(0.5mol·L-1、饱和)、HCl(2mol·L-1)、HAc(2mol·L-1、6mol·L-1)、HNO3(浓)、Na2SO4(0.5mol·L-1)、CaSO4(饱和)、K2CrO4(0.5mol·L-1)、KSb(OH)6(饱和)、(NH4)2C2O4(饱和)、NaHC4H4O6(饱和)、AlCl3(0.5mol·L-1)材料：铂丝(或镍铬丝)、pH试纸、钴玻璃、滤纸[实验内容]一、钠、钾、镁的性质1．钠与空气中氧的作用用镊子取一小块金属钠（绿豆大），用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即置于坩埚中加热。
当钠开始燃烧时，停止加热。
观察反应情况和产物的颜色、状态。
冷却后，往坩埚中加入2ml蒸馏水使产物溶解，然后把溶液转移到一支试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性。
再用2mol·L-1H2SO4酸化，滴加1～２滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。
观察紫色是否褪去。
由此说明水溶液是有H2O2，从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。
写出以上有关反应方程式。
现象和解释2Na + O2Na2O2黄色粉末Na2O2 + 2H2O == H2O2++ 2NaOH5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ == 2Mn2+ + 8H2O + 5O22、钠、钾、镁与水的作用用镊子取一小块金属钾和金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即将它们分别放入盛水的烧杯中。
碱金属与水反应的观察与判断
碱金属与水反应的观察与判断碱金属与水反应是化学中一种常见的反应类型，本文将观察和判断碱金属与水反应的特点和规律。
一、实验目的探究碱金属与水反应的特点和规律，以及判断不同碱金属与水反应的剧烈程度。
二、实验器材和试剂1. 实验器材：试管、试管夹、燃烧瓶、酒精灯等。
2. 实验试剂：水、锂金属、钠金属、钾金属等碱金属。
三、实验步骤1. 将试管放在台秤上，称取一定质量的不同碱金属样品，记录下质量。
2. 用试管夹夹住试管，并将试管倾斜放在燃烧瓶内，使金属样品尽量靠近水面。
3. 使用酒精灯点燃燃烧瓶中的氢气，使其完全燃烧，并且将产生的燃烧瓶内的水分蒸发，产生水蒸气。
4. 等待一段时间，观察金属与水的反应过程，记录下反应的现象。
四、实验结果与分析1. 锂与水反应：观察到金属表面出现微弱的气泡，并伴有白色浑浊溶液形成。
2. 钠与水反应：观察到剧烈的气泡产生，并且伴有火花溅出，产生碱性溶液。
3. 钾与水反应：观察到火花和紫色的火焰产生，放出大量氢气，产生碱性溶液。
通过实验观察，可以得出以下结论：1. 碱金属与水的反应性随着周期表位置的下移而增强，即锂的反应最弱，钠次之，钾的反应最剧烈。
2. 碱金属与水反应时会放出大量的氢气，产生碱溶液。
五、实验注意事项1. 实验操作时要注意安全，戴上实验手套和护目镜。
2. 在实验过程中，需要小心处理含氧的气体，如氢气和水蒸气，并避免火花和火焰伤害。
六、实验结论本实验观察和判断碱金属与水反应的特点和规律，发现碱金属与水的反应性随着元素周期表位置的下移而增强，同时也产生大量氢气和碱性溶液。
七、实验拓展1. 可以尝试使用其他碱金属如铯、铷等进行反应，比较其与水反应的剧烈程度。
2. 可以探究碱金属与其他酸性物质如酸的反应，观察其产生的盐和气体等现象。
通过这些实验观察和判断，我们可以更深入地了解碱金属与水反应的规律，以及在化学实验中如何正确进行实验操作，确保实验的安全性和准确性。
碱金属液氨中的反应
碱金属液氨中的反应
碱金属（如钠、钾）和液氨之间的反应是一种经典的化学反应，通常是在实验室中进行的。
当碱金属与液氨接触时，会发生一系列
反应，其中包括金属溶解、氢气的释放以及氨合物的形成。
首先，碱金属（如钠或钾）与液氨发生反应时，金属表面的氧
化层会被破坏，使金属处于高反应性状态。
这种高反应性的金属与
液氨发生离子化反应，金属阳离子溶解在液氨中，形成氨合金属离子。
例如，钠在液氨中的反应可表示为，2Na + 2NH3 → 2Na+ +
2e+ 2NH2-。
其次，由于金属溶解过程中释放出电子，这些电子可以与液氨
中的氢离子结合，生成氢气。
这一过程可以表示为，2NH3 + 2e→
2NH2+ H2。
最后，金属离子和氨根离子结合形成氨合物，例如钠在液氨中
形成蓝色的溶液，其中包含Na+和NH2-离子。
这些氨合物对于一些
有机合成反应具有重要的应用价值。
总的来说，碱金属与液氨的反应涉及金属溶解、氢气的释放以
及氨合物的形成这几个方面。
这种反应不仅具有理论意义，还在有机合成化学和金属表面处理等领域具有实际应用。
希望这个回答能够全面地解答你的问题。
碱金属及其化合物的性质实验报告
碱金属及其化合物的性质实验报告
实验者: 实验日期:
实验目的：通过亲自做钠及化合物性质的实验, 加强对碱金属及其化合物的性质的认识。
实验器材: 试管、试管夹、烧杯、胶头滴管、铁架台、酒精灯、药匙、
滤纸、
粗玻璃管, 带导管的橡皮塞、铂丝、蓝色钴玻璃、水槽、镊子、蒸发皿、火柴、小刀
实验药品: 钠、Na2O2.Na2CO3、NaHCO3、CuSO4溶液、KCl溶液、稀盐酸、酚酞试液、澄清的石灰水。
实验讨论:
1.在NaHCO3加热分解的实验时, 为什么要先将导管移出烧杯, 然后再熄灭酒精灯？
答: 这样做主要是防止倒流。
2.做好焰色反应的关键是什么？
答: 关键是将铂丝灼烧至无色。
[注意事项]:
1.不要用手直接接触金属钠
2.实验中所取钠块不得超过黄豆粒大小。
碱金属实验报告
碱金属实验报告实验目的：本实验旨在探究碱金属在水中的反应特性及其产生的氢气现象。
器材与试剂：1. 锂金属片2. 钠金属片3. 钾金属片4. 长颈瓶5. 蒸馏水6. 镊子7. 灯泡8. 瓶塞9. 实验室纸10. 夹管实验步骤：1. 将锂金属片放入长颈瓶中，加入适量的蒸馏水，观察其反应现象。
2. 用夹管夹住钠金属片，向瓶中注入适量的蒸馏水，密封瓶口。
3. 将钾金属片放入长颈瓶中，加入蒸馏水，用实验室纸盖住瓶口，迅速插入灯泡，观察灯泡亮起情况。
实验原理：碱金属与水反应产生碱性氢氧化物，并放出氢气。
碱金属越活泼，其与水反应的剧烈程度越大。
在反应中，碱金属的外层电子被水分子接受，形成氢氧化物，同时放出氢气。
实验结果：1. 锂金属与水反应产生氢气，但反应不剧烈，氢气产量较小。
2. 钠金属与水迅速反应，产生大量氢气，反应剧烈。
3. 钾金属与水反应极为激烈，产生大量氢气，使灯泡明亮。
实验结论：碱金属与水反应产生氢气，反应剧烈程度与碱金属的活泼性有关。
锂金属反应温和，钠金属反应剧烈，而钾金属反应最为激烈。
实验结果与碱金属活泼性的活动规律一致。
实验注意事项：1. 实验过程中要小心操作，避免发生意外情况。
2. 实验后要及时清洁实验器材，避免碱金属残留造成损坏。
3. 实验结束后，注意妥善处理实验废液，避免对环境造成污染。
通过本次实验，我们对碱金属在水中的反应特性有了更深入的了解，同时也加深了对反应剧烈程度与活泼性之间的关系。
希望本次实验能够帮助大家更好地理解碱金属的化学性质。
实验三碱金属和碱土金属
溶解度MgCrO4可溶,微溶难溶盐中CaCrO4 > Sr CrO4 > BaCrO4
BaCrO4 Ksp =×10－10、SrCrO4 Ksp =×10－5、CaCrO4 Ksp =×10－4
3.在－1Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入－1Na2C2O4观察反应现象及产物状态;
Sr—洋红色, Ba—绿色,
㈥Mg、Ca、Sr、Ba难溶盐
1.在－1Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入H2SO4观察反应现象及产物状态;
Ba2+ + SO42－== BaSO4白色↓
不混浊Ca盐滴加2－1 Na2SO4用玻璃棒摩擦试管壁也生成白色↓
Ca2+ + SO42－== CaSO4白色↓
溶解度：MgSO4可溶,微溶难溶盐中CaSO4 > SrSO4 > BaSO4
2.在装有LiCl溶液试管中逐滴加入Na3PO4饱和
3Li++ PO43－== Li3PO4↓生成白色↓
㈣Mg、Ca、Ba氢氧化物的性质
1.在相同浓度－1Mg、Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入饱和BaOH2,
观察反应现象及产物状态;
Mg2++ 2OH－=== MgOH2立刻生成白色↓
Ca2++ 2OH－=== CaOH2用玻璃棒摩擦试管壁也生成白色↓
2. K+鉴定
在试管中,加入饱和酒石酸氢钠2,3-二羟基丁二酸氢钠,如无沉淀,用玻棒摩擦试管内壁,放置片刻,视有白色沉淀;
K+ + HC4H4O6－=== KHC4H4O6↓
㈢Li、Na盐类溶解性对比略
1.在装有LiCl溶液试管中逐滴加入Na2CO3饱和
各种金属制取氢气的方法
各种金属制取氢气的方法金属是一种常用的氢气制取材料，因为金属与酸、水反应时可以放出氢气。
以下是常见的几种金属制取氢气的方法：1. 碱金属与水反应法：碱金属（如钠、钾）与水反应能够放出大量的氢气。
反应式如下：2M + 2H2O →2MOH + H2其中，M代表碱金属。
这种方法常用于实验室中。
2. 金属与酸反应法：金属与酸（如盐酸、硫酸）反应时，也能释放出氢气。
反应式如下：M + 2HCl →MCl2 + H2其中，M代表金属。
这种方法常用于工业生产中。
3. 碱性金属铝与水反应法：铝是一种常用的金属材料，与水反应时能够产生氢气。
反应式如下：2Al + 6H2O →2Al(OH)3 + 3H2这种方法在工业上用于制取氢气。
4. 碱性金属铝与酸反应法：铝金属与酸反应时也能制取氢气。
反应式如下：2Al + 6HCl →2AlCl3 + 3H2这种方法也常用于工业生产中。
5. 锌与酸反应法：锌金属与酸反应时能够制取氢气。
反应式如下：Zn + 2HCl →ZnCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
6. 铁与酸反应法：铁金属也能够与酸反应制取氢气。
反应式如下：Fe + 2HCl →FeCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
7. 镁与酸反应法：镁金属与酸反应时也能够产生氢气。
反应式如下：Mg + 2HCl →MgCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
以上是一些常用的金属制取氢气的方法。
这些方法在实验室和工业生产中被广泛应用，用于制取氢气作为燃料或其他用途。
碱金属元素教案：化学实验中气体的安全管理
碱金属元素教案：化学实验中气体的安全管理化学实验中气体的安全管理在化学实验中，气体是一种常见的实验物质。
而在使用气体进行实验的过程中，安全管理显得尤为重要。
本篇文章将会介绍关于碱金属元素的实验教案，以及化学实验中气体的安全管理。
一、碱金属元素实验教案1.实验目的了解和掌握碱金属元素钠、钾、铯和铷的常见特性，掌握制备和处理碱金属元素的基本方法，了解碱金属元素的安全使用。
2.实验原理碱金属元素是指第一族元素中的钠、钾、铯和铷。
这些元素的特性都有相似之处，如具有极低的电负性、极低的密度和沸点，并且可与水反应生成氢气。
由于其反应性非常大，因此在实验中需要进行特殊处理。
3.实验器材和试剂(1) 实验器材：容量瓶、移液管、烧杯、蒸馏水、滤纸、切割刀、电子秤、温度计等。
(2) 实验试剂：碱金属元素、二氧化硅、甲苯、乙醇、苯胺、硫酸等。
4.实验步骤(1) 制备碱金属元素样品：首先选取所需的碱金属元素，用切割刀将其切成相应大小，然后用滤纸擦拭表面并放入干燥器中干燥备用。
(2) 预处理二氧化硅：将若干二氧化硅粉末加入容量瓶中，不停旋转瓶体使其均匀混合，并加入适量去离子水，摇晃瓶体使其充分溶解。
(3) 制备碳酸钠溶液：将适量碳酸钠加入容量瓶中，加入适量去离子水，并摇晃瓶体使之充分溶解。
(4) 制备甲苯溶液：将少量甲苯加入烧杯中，并加入苯胺，使之充分溶解。
(5) 制备硫酸：将适量硫酸加入容量瓶中，然后加入去离子水，并缓慢摇晃瓶体使其充分溶解。
(6) 静态水热法制备铷硅酸：将甲苯和铷金属在铝膜下充分混合，然后加入二氧化硅溶液，经过静态水热反应后取出，用硫酸溶液处理。
5.实验注意事项(1) 实验中要注意安全，应戴好手套、护目镜等防护用具，避免对个人造成伤害。
(2) 在制备碱金属元素时要使用专门的切割刀，操作前应对样品进行干燥处理。
(3) 在实验过程中，应仔细了解各种试剂和器材的名称、性质以及使用方法，并按照实验步骤谨慎操作。
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碱金属(实验) 附答案
[一/3] 在120℃时，将2L H2O、1L N2、1L CO、1L O2和2L CO2组成的混合气体依次缓缓通过过量的热铜粉，过量过氧化钠和过量炽热木炭粉的三个反应管．经充分反应后，恢复到原来温度和压强．其气体体积是（）
A 6L
B 5L
C 3.5L
D 2.5L
[一/8]已知下列各物质的学名依次是：Na2S2O3叫硫代硫酸钠；CaS x叫多硫化钙；Na2O2叫过氧化钠；KO2叫超氧化钾．请你综合上述命名规律，比较、分析并确定：Na2CS3
[一/9]1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排
现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样．请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体，6摩尔/升盐酸和蒸馏水）．请填写下列空白：
（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式
、
（2）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号）
（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母；连接胶管省略）．
[二/19]测某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样的质量分数．(已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g)，利用下图装置测定混合物中Na2O2的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的
测定上述样品（1.560g）中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如下：
（3）操作Ⅱ的名称是
（4）需直接测定的物理量是
（5）测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯、还需要、（固定、夹持仪器除外）
（6）在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果
[二/25]碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺路线如下
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示
回答下列问题
（1）滤渣的主要成分为_____________
（2）“趁热过滤”的原因是___________。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是___________(写出一种)
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是______________________。
[二/26]碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3．2、5．2、9．7和12．4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34．2g、12．7g和1．3g．（1）步骤Ⅰ前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______ _______。
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6．0~6．5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
答案：
V V×3L+
3Na
3Na
[二/19]解答：
（3）由流程图可知，操作Ⅱ是从溶液中获得氯化钠晶体，应采取蒸发结晶，故答案为：蒸发；（4）最终蒸发冷却结晶得到晶体为氯化钠，故应测定NaCl的质量，故答案为：NaCl的质量；（5）在烧杯内用盐酸溶解样品，并用玻璃棒搅拌，在蒸发皿中加热蒸发结晶，并用玻璃棒搅拌，用天平称量氯化钠的质量，故答案为：烧杯；玻璃棒；
（6）转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁放出少量氯化钠，测定氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，由于过氧化钠中钠元素的质量分数小于氧化钠中钠元素质量分数，故Na2O2质量分数偏大，故答案为：偏大；。