Работа № 14 свойства алюминия и его соединений

Цель работы: изучение основных химических свойств алюминия и его соединений

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с кислотами

Выполнение опыта

В три пробирки положите по кусочку металлического алюминия и добавьте по 5-10 капель разбавленных кислот: в первую – 2 М HCl, во вторую – 1М H₂SO₄, в третью – 2 М HNO₃. Наблюдайте выделение газа во всех пробирках. Какие это газы?

Проведите аналогичный опыт в трех других пробирках, заменив разбавленные кислоты на концентрированные: соляную, серную и азотную. С какой кислотой алюминий не реагирует? Почему?

Запись результатов опыта

Напишите уравнения проведенных реакций. В выводе ответьте на все вопросы. Влияет ли изменение концентрации соляной кислоты на характер ее взаимодействия с алюминием? Почему?

Опыт 2. Пассивирование алюминия

Выполнение опыта

Кусочек алюминиевой фольги или проволоки очистите наждачной бумагой, опустите в пробирку и прилейте 5-10 капель концентрированной азотной кислоты. Реагирует ли алюминий с концентрированной азотной кислотой на холоду? Через 2 – 3 минуты вылейте кислоту из пробирки и осторожно, не встряхивая металла, промойте его водой. После этого внесите в пробирку 5-10 капель концентрированной соляной кислоты. Что наблюдаете?

Запись результатов опыта

В выводе объясните, почему в этом опыте алюминий не реагирует с концентрированной соляной кислотой.

Опыт 3. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи

Выполнение опыта

В пробирку поместите кусочек металлического алюминия и добавьте к нему 5-10 капель 2М раствора щелочи (гидроксида натрия). Наблюдайте выделение газа.

Запись результатов опыта

Напишите уравнение взаимодействия алюминия с раствором гидроксида натрия. Следует учитывать, что реакция протекает в несколько стадий. Сначала гидроксид натрия растворяет оксидную пленку на поверхности алюминия с образованием гидроксоалюмината натрия, затем алюминий взаимодействует с водой, образу гидроксид алюминия, который как амфотерный гидроксид взаимодействует со щелочью, образуя гидроксоалюминат натрия.

В выводе объясните, почему алюминий не взаимодействует с водой, но взаимодействует с раствором щелочи.

Опыт 4. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств

Выполнение опыта

В две пробирки внесите по 5-6 капель раствора соли алюминия и добавьте по 1-3 капли 2 М раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка гидроксида алюминия. В одну пробирку к полученному осадку добавьте 3-5 капель 2 М раствора соляной кислоты, в другую − такое же количество 2 М раствора гидроксида натрия. Что происходит в обоих случаях?

Запись результатов опыта

Напишите уравнения реакций:

а) получения гидроксида алюминия;

б) взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой;

в) взаимодействия гидроксида алюминия с гидроксидом натрия.

Сделайте вывод о свойствах гидроксида алюминия.

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Напишите электронную формулу атома алюминия.

2. Какие кислоты при взаимодействии с алюминием восстанавливаются до водорода?

3. Почему в алюминиевой таре можно перевозить концентрированную азотную кислоту?

4. Какой газ образуется при взаимодействии алюминия с концентрированной серной кислотой при комнатной температуре? Напишите уравнение данной реакции.

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия с разбавленными серной и азотной кислотами.

6. Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия с концентрированными серной и азотной кислотами. С какой из этих двух кислот алюминий будет реагировать только при нагревании?

7. Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить щелочи и щелочные растворы?

8. Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия а) с водным раствором гидроксида натрия; б) с расплавом гидроксида натрия.

9. Какой раствор нельзя кипятить в алюминиевой посуде: карбоната натрия или хлорида натрия? Почему?

10. Как практически убедиться в амфотерных свойствах гидроксида алюминия? Напишите уравнения соответствующих реакций.