溴水有害，稀氫氧化鈉溶液、濃硫
(VI)酸、濃磷(V)酸及濃氨溶液有腐蝕性，而重鉻(VI)酸鉀溶液、稀硝(V)酸及稀硫(VI)酸則有刺激性。進行實驗時必須戴上安全眼鏡。
實驗二十四：探討鹵素及鹵化物的化學性質
引言
本實驗探討鹵素及鹵化物的一些化學性質，例如：鹵素與氫氧化鈉的反應、鹵化物與硝
(V)酸銀以及與濃酸的反應。化學藥品
溴水、稀氫氧化鈉溶液、稀硫
(VI)酸、0.01 M 碘溶液、0.1 M 氯化鉀溶液、0.02 M 硝(V)酸銀溶液、稀硝(V)酸、濃氨溶液、0.1 M 溴化鉀溶液、0.1 M 碘化鉀溶液、濃硫(VI)酸、重鉻(VI)酸鉀溶液、乙酸鉛(II)試紙、氯化鉀、溴化鉀、碘化鉀、儀器/物料
試管、滴管、管塞、刮勺、玻璃棒、
pH 試紙、濾紙條步驟
|
|
溴水有害，稀氫氧化鈉溶液、濃硫 (VI)酸、濃磷(V)酸及濃氨溶液有腐蝕性，而重鉻(VI)酸鉀溶液、稀硝(V)酸及稀硫(VI)酸則有刺激性。進行實驗時必須戴上安全眼鏡。 |
甲、鹵素與稀氫氧化鈉
溶液的反應1.
把 2 cm3 的溴水加入一試管中，記錄溴水的顏色。2.
慢慢滴入稀氫氧化鈉溶液，搖勻混合物。觀察混合液顏色的變化。(若懷疑顏色的變化只是由稀釋作用所導致，可用去離子水代替稀氫氧化鈉溶液重複上述步驟，以作比較。)3.
把過量的稀硫(VI)酸滴入在步驟 2 所得的混合液中，並搖勻。留意溴水會否回復原有的顏色。把結果記錄在表一中。4.
用碘溶液代替溴水重複步驟 1-3 。乙、鹵化物與硝
(V)酸銀的反應1.
把 1 cm3 的氯化鉀溶液加入一試管中，再加入等量的硝(V)酸銀溶液，搖勻混合物。2.
觀察試管內的混合物，然後把試管置於暗處。待完成所有實驗後，再觀察試管內混合物的變化。3.
重複步驟 1，然後把試管置於陽光下，每隔 15 分鐘觀察試管內混合物的變化。4.
重複步驟 1，然後加入過量(約 5 cm3 )的稀硝(V)酸。用管塞蓋好試管，把試管猛烈搖動。觀察試管內混合物的變化。5.
重複步驟 1，然後加入過量的濃氨溶液。用管塞蓋好試管，把試管猛烈搖動。觀察試管內混合物的變化。6.
分別用溴化鉀和碘化鉀代替氯化鉀重複步驟 1-5，把結果記錄在表二中。丙、固體鹵化物與濃酸的反應
|
|
溴蒸氣、碘蒸氣、硫化氫及二氧化硫均是有毒的氣體，而鹵化氫則有刺激性。 應在煙櫥內進行這部分實驗，並戴上安全眼鏡。 |
1.
把一刮勺分量的固體氯化鉀加入一試管中，慢慢滴入濃硫(VI)酸，觀察試管內混合物的變化。若有氣體釋出(可能是氣態的鹵素、鹵化氫、二氧化硫、硫化氫，或它們的混合物)，用適當的方法來鑑定。2.
若沒有可觀察的變化，小心地把試管微熱，然後再觀察試管內混合物的變化以及用適當的方法來鑑定可能釋出氣體。把結果記錄在表三中。3.
待試管冷卻後，將殘留的濃硫(VI)酸倒進大量的水中後才棄置。4.
分別用溴化鉀及碘化鉀代替氯化鉀重複步驟 1-3。5.
用濃磷(V)酸代替濃硫(VI)酸重複步驟 1-4。結果
表一
|
溴水 |
碘溶液 |
|
|
溶液原有的顏色 |
||
|
加入稀氫氧化鈉溶液後的顏色 |
||
|
再加入稀硫 (VI)酸後的顏色 |
表二
|
氯化鉀 |
溴化鉀 |
碘化鉀 |
|
|
加入硝 (V)酸銀溶液後 |
|||
|
置於暗處 |
|||
|
置於陽光下 |
|||
|
加入硝 (V)酸銀溶液後，再加入過量的稀硝(V)酸 |
|||
|
加入硝 (V)酸銀溶液後，再加入過量的濃氨溶液 |
表三
|
氯化鉀 |
溴化鉀 |
碘化鉀 |
|
|
與濃硫 (VI)酸的反應 |
|||
|
可觀察的變化 |
|||
|
釋出的氣體 |
|||
|
與濃磷 (V)酸的反應 |
|||
|
可觀察的變化 |
|||
|
釋出的氣體 |
討論
1.
寫出下列反應的方程式：(a) 溴水與稀氫氧化鈉溶液；
(b) 碘溶液與稀氫氧化鈉溶液。
2.
題 1 所述的反應，哪一個是歧化作用？3.
題 1 所述的反應是否可逆反應？試加以解釋。4.
溴與稀氫氧化鈉溶液和碘與稀氫氧化鈉溶液的反應有何差異？5.
分別寫出乙部實驗中各鹵化物與硝(V)酸銀溶液反應的離子方程式。6.
舉出可用來辨別下列離子的一些化學試驗：(a) Cl- (aq) 和 Br- (aq)；
7.
光對鹵化銀沉澱會起甚麼作用？試加以解釋。8.
分別寫出丙部實驗中的各固體鹵化物與濃酸反應的方程式。(提示：若反應釋出的氣體含有氣態的鹵素，這顯示已發生兩個反應。)9.
為甚麼濃硫(VI)酸和濃磷(V)酸與固體鹵化物會有不同的反應？