在三支干燥的试管中，分别加入少量固体硝酸钠、硝酸铜、硝酸银，加热，观察反应的情况和产物的颜色，如何检验气体产物？写出反应方程式。总结硝酸盐热分解与阳离子的关系。 现象和解释

2NaNO3 ===2NaNO2 + O2-

2Cu(NO3)2 === 2CuO + 4NO2 -+ O2- 2AgNO3 === Ag2O + O2- +2NO2-

带火星的木条复燃；有棕色气体生成。 四、磷酸盐的性质。 1. 酸碱性

1）、用pH试纸测定0.1mol.LNa3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液的pH值。

2）、分别往三支试管中注入0.5m10.1mol.L-1 Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液，再各滴加0.1mol.L-1的AgNO3溶液，是否有沉淀产生?试验溶液的酸碱性有无变化?为什么?写出反应方程式。

现象和解释：

3Ag+ + HPO42- = Ag3PO4 ˉ+ H+ 黄色沉淀 pH变小(8→7) 3Ag+ + H2PO4- = Ag3PO4 ˉ+ 2H+ 黄色沉淀 pH变小(5→3) 3Ag+ + PO43- = Ag3PO4 ˉ 黄色沉淀 pH变小(4→) 2. 溶解性

分别在三支试管中注入浓度都是lm1 0.1mol.L-1磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠溶液，再滴人0.5mol.L-1氯化钙溶液，观察有何现象发生?用pH试纸试验它们的pH值(为什么?)滴入几滴2mol.L-1氨水，有何变化?再滴人2mol.L-1盐酸，又有何变化?

比较磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙的溶解性，说明它们之间相互转化的条件，写出反应方程式。 现象和解释

3Ca2+ + 2PO43- === Ca3(PO4)2ˉ

Ca2+ + HPO42- === CaHPO4ˉ 加氨水后沉淀转变为Ca3(PO4)2 Ca2+ + H2PO4- → 没有沉淀 , 加氨水后有沉淀 加盐酸后沉淀全都溶解. 3、配位性

取0.5ml0.2mol.L-1的CuSO4溶液，逐滴加入0.1mol.L-1焦磷酸钠溶液，观察沉淀的生成。继续滴加焦磷酸钠溶液，沉淀是否溶解？写出相应的反应方程式。 [实验习题]

1. 设计三种区别硝酸盐和亚硝酸盐的方案。

2. 欲用酸溶解磷酸银沉淀，在盐酸、硫酸和硝酸中，选用哪一种最适宜？为什么？ 答：应选用硝酸。因为磷酸银沉淀难溶。

3. 通过实验可以用几种方法将无标签的试剂磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠一一鉴别出来。 4. 现有一瓶白色粉末状固体，它可能是碳酸钠、硝酸钠、硫酸钠、氯化钠、溴化钠、磷酸钠中的任意一种。试设计鉴别方案。

实验二十 废干电池的综合利用 [实验目的]

1.进一步熟悉无机物的实验室提取、制备、提纯、分析等方法与技能；

2.学习实验方案的设计；

3.了解废弃物中有效成分的回收利用方法。

[实验原理与材料准备]

日常生活中用的干电池主要为锌锰干电池，其负极是作为电池壳体的锌电极，正极是被 MnO2 (为增强导电能力，填充有碳粉)包围着的石墨电极，电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物，其结构如图1 所示。其电池反应为：

Zn +2NH4Cl +2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2 + 2MnOOH

在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵作为电解质没有消耗，炭粉是填料。因而回收

处理废干电池可以获得多种物质，如铜、锌、二氧化锰、氯化铵和炭棒等，实为变废为宝的一种可利用资源。

回收时，剥去废干电池外层包装纸，用螺丝刀撬去顶盖，用小刀除去盖下面的沥青层，即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽)，取下铜帽集存，可作为实验或生产硫酸铜的原料。炭棒留作电极使用。

图 1 锌-锰电池构造图

1.火漆；2.黄铜帽；3.石墨；4.锌筒； 5.去极剂；6.电解液+淀粉；7.厚纸壳

用剪刀把废电池外壳剥开，取出里面的黑色物质，它是二氧化锰、炭粉、氯化铵、氯化锌等的混合物。把这些黑色物质倒入烧杯中，加入蒸馏水（按每节1#电池加入50mL水计算），搅拌溶解，澄清后过滤。滤液用以提取氯化铵，滤渣用以制备MnO2及锰的化合物，电池的锌壳可用以制锌粒及锌盐。（请同学利用课外活动时间预先分解废干电池）

剖开电池后，从下列三项中选做一项。 [实验内容]

1. 从黑色混合物的滤液中提取氯化铵 1.1 要求

(1)设计实验方案，提取并提纯氯化铵。 (2)产品定性检验：

A.证实其为铵盐；B. 证实其为氯化物；C.判断有否杂质存在。 *(3)测定产品中NH4Cl的百分含量。（不作要求）

1.2 提示

已知滤液的主要成分为NH4Cl和ZnCl2，两者在不同温度下的溶解度见表1。

表1. NH4Cl、ZnCl2在不同温度下的溶解度(g/100g水)

T/K NH4Cl ZnCl2 273 29.4 342 283 33.2 363 293 37.2 395 303 31.4 437 313 45.8 452 333 55.3 488 353 65.3 541 363 71.2 — 373 77.3 614 氯化铵在 100℃时开始显著地挥发，338℃时离解，350℃时升华。 2．从黑色混合物的滤渣中提取MnO2 2.1 要求

(1)设计实验方案，精制二氧化锰。 (2)设计实验方案，验证二氧化锰的催化作用。 (3)试验MnO2与盐酸、MnO2与KMnO4 的作用。 2.2 提示

黑色混合物的滤渣中含有二氧化锰、炭粉和其它少量有机物。用少量水冲洗，滤干固体，灼烧以除去炭粉和有机物。

粗二氧化锰中尚含有一些低价锰和少量其它金属氧化物，应设法除去，以获得精制二氧化锰。纯二氧化锰密度5.03g/cm-3，535℃时分解为O2和Mn2O3，不溶于水、硝酸及稀H2SO4。

取精制二氧化锰做如下试验：

(1)催化作用 二氧化锰对氯酸钾热分解反应有催化作用。 (2)与浓HCl作用 二氧化锰与浓HCl发生如下反应： MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O

注意：所设计的实验方法（或采用的装置）要尽可能避免产生实验室空气污染。 (3)MnO42-的生成及歧化反应 在大试管中加入5mL 0.002mol/L KMnO4及5mL 2mol/LNaOH溶液，再加入少量所制备的MnO2固体。 3. 由锌壳制取七水硫酸锌 3.1 要求

(1)设计实验方案，以锌单质制备七水硫酸锌。

(2)产品定性检验：A.证实硫酸盐； B.证实为锌盐；C.不含Fe3+、Cu2+。 3.2 提示

将洁净的碎锌片以适量的酸溶解。溶液中有Fe3+、Cu2+杂质时，设法除去。七水硫酸锌极易溶于水（在15℃时，无水盐为33.4%），不溶于乙醇。在39℃时溶于结晶水，100℃开始失水。在水中水解呈酸性。

实验二十一 碱式碳酸铜的制备 [实验目的]

通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析，研究反应物的合理配料比并确定制备反应适合的温度条件，以培养独立设计实验的能力。

碱式碳酸铜为天然孔雀石的主要成分，呈暗绿色或淡蓝绿色，加热至200oC即分解，在水中的溶解度度很小，新制备的试样在沸水中很易分解。

思考题：

1. 哪些铜盐适合制取碱式碳酸铜？写出硫酸铜溶液和碳酸钠溶液反应的化学方程式。 2. 估计反应的条件，如反应的温度、反应物浓度及反应物配料比对反应产物是否有影响。 [实验药品]

由学生自行列出所需仪器、药品、材料之清单，经指导老师的同意，即可进行实验。 [实验内容] 一、反应物溶液配制

配制0.5mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的Na2CO3溶液各100mL。 二、制备反应条件的探求

1．CuSO4和Na2CO3溶液的合适配比

置于四支试管内均加入2.0 mL 0·5 mol.L-1 CuSO4溶液，再分别取0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液1.6 mL、2.0 mL、2.4 mL及2.8 mL依次加入另外四支编号的试管中。将八支试管放在75oC水浴中。几分钟后，依次将CuSO4溶液分别倒入中，振荡试管，比较各试管中沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色，从中得出两种反应物溶液以何种比例混合为最佳。 思考题

1）各试管中沉淀的颜色为何会有差别？估计何种颜色产物的碱式碳酸含量最高？ 2）若将Na2CO3溶液倒入CuSO4溶液，其结果是否会有所影响？ 2．反应温度的探求

在三支试管中，各加入2.0mL0.5mol·ml-1CuSO4溶液，另取三支试管，各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·L-1Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支，将它们分别置于室温，50oC，100oC的恒温水浴中，数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，振荡并观察现象，由实验结果确定制备反应的合适温度。 思考题：

1）反应温度对本实验有何影响？