2 Экспериментальная часть

Опыт 1 Химические свойства пероксида натрия

1.1 Взаимодействие пероксида натрия с водой

В пробирку внести один микрошпатель порошка пероксида натрия, добавить 8-10 капель дистиллированной воды и размешать стеклянной палочкой. Доказать присутствие в полученном растворе щелочи, добавив к нему одну каплю фенолфталеина.

Написать уравнение реакции взаимодействия пероксида натрия с водой.

1.2 Окислительные свойства пероксида натрия

Внести в тигель три микрошпателя порошка пероксида натрия, 2 микрошпателя порошка карбоната натрия и немного (на кончике микрошпателя) растертого в порошок сульфата хрома (III). Смесь тщательно перемешать стеклянной палочкой, поставить тигель в треугольник и нагреть пламенем спиртовки до сплавления смеси. Охладить тигель на воздухе, добавить в него 8-10 капель дистиллированной воды, перемешать стеклянной палочкой содержимое тигля, дать смеси отстояться и перелить раствор в пробирку. Отметить цвет образовавшегося хромата натрия.

Написать уравнение реакции взаимодействия пероксида натрия с сульфатом хрома (III) в присутствии карбоната натрия, учитывая, что при этом выделяется оксид углерода (II).

в) Восстановительные свойства пероксида натрия.

Внести в пробирку 4-5 капель раствора перманганата калия, добавить 1 микрошпатель порошка пероксида натрия и все перемешать. Отметить появление газа и бурого осадка. Написать уравнение реакции.

Опыт 2 Реакция среды в растворах карбоната и бикарбоната натрия

Внести в три пробирки по 6-7 капель дистиллированной воды. В каждую из них прибавить 2-3 капли раствора фенолфталеина. В одну пробирку внести один микрошпатель кристаллического карбоната натрия, в другую - такое же количество кристаллического гидрокарбоната натрия, третью пробирку оставить для сравнения. Перемешать растворы стеклянной палочкой. Сравнить окраску фенолфталеина в растворах солей с его окраской в третьей пробирке. Все три пробирки сохранить в качестве контрольных для следующего опыта.

Ответить на вопросы.

1) Какая среда и почему в растворах карбоната натрия и гидрокарбоната натрия? Написать молекулярные, ионные и сокращенные ионные уравнения реакций?

2) Почему оттенок окраски фенолфталеина в растворах различен? Ответ мотивировать?

Опыт 3 Получение гидроксида магния и его растворение в кислоте и солях аммония

Внести в две пробирки по 3 капли раствора соли магния и в каждую из них добавить по 4 капли раствора гидроксида натрия. В одну из пробирок, помешивая содержимое стеклянной палочкой, прибавить 2н раствор соляной кислоты, отсчитывая число добавляемых капель, до полного растворения осадка. В другой пробирке таким же способом, помешивая стеклянной палочкой и считая добавленные капли, растворить осадок гидроксида магния в 2н растворе хлорида аммония.

В каком случае для растворения осадка потребовалось большее количество реактива?

Написать молекулярные и ионные уравнения реакций:

а) получение гидроксида магния;

б) растворение гидроксида магния в кислоте;

в) растворение гидроксида магния в растворе соли аммония. Пользуясь правилом произведения растворимости и константами диссоциации, объяснить растворение гидроксида магния при добавлении хлорида аммония. В каком реактиве растворение идет труднее в соляной кислоте или в хлориде аммония?

Опыт 4 Некоторые малорастворимые соли магния. Получение гидроксокарбоната магния

В пробирку к 2-3 каплям соли магния добавить карбонат натрия до образования осадка основного карбоната магния. Отметить выделение газа. Испытать отношение осадка основной соли магния к 2н раствору соляной кислоты.

Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции образования основного карбоната магния, предполагая, что состав основной соли магния выражается формулой (MgOН)₂CО₃. Почему не выпадает нормальный карбонат? Написать молекулярное и ионное уравнения реакций взаимодействия гидроксокарбоната магния с кислотой.

Опыт 5 Сравнительная растворимость сульфата и карбоната кальция

Получить сульфат кальция, добавив к 3-4 каплям раствора хлорида кальция 5-6 капель раствора сульфата натрия. Перемешать содержимое пробирки палочкой и дать постоять, чтобы осадить осадок на дно пробирки. Затем осторожно перенести пипеткой полученный прозрачный раствор над осадком в чистую пробирку и убедиться в полноте осаждения сульфата кальция, добавив еще одну каплю раствора сульфата натрия. Внести в эту же пробирку несколько капель раствора карбоната натрия. Что наблюдается?

Описать проделанную работу. Пользуясь правилом произведения растворимости и таблицей величин ПР, объяснить, почему раствор, после того как из него выпал осадок CaSO₄, снова образует осадок при добавлении карбоната натрия?

Опыт 6 Получение оксида магния и взаимодействие его с водой

Взять пинцетом 2–3 см магниевой ленты и зажечь ее в пламени спиртовки. Как только магний загорится, вынуть его из пламени и положить в тигель, прибавить несколько капель дистиллированной воды, размешать стеклянной палочкой и перелить содержимое в пробирку. Почему жидкость мутная? Добавить одну каплю фенолфталеина. Под действием каких ионов изменил свою окраску фенолфталеин?

Описать наблюдаемые явления. Ответить на вопросы. Написать уравнения реакций:

а) образования оксида магния при его горении;

б) взаимодействия оксида магния с водой.

Опыт 7 Получение карбоната и гидрокарбоната кальция

Наполнить пробирку на ½ ее объема известковой водой и пропускать в нее диоксид углерода, полученный в аппарате Киппа. Отметить появление осадка карбоната кальция. Продолжать пропускать диоксид углерода до растворения осадка, которое происходит вследствие образования растворимого гидрокарбоната кальция. Как называется вода, содержащая эту соль? Раствор сохранить до следующего опыта.

Отметить наблюдаемые явления и написать уравнения реакций:

а) образования карбоната кальция при взаимодействии диоксида углерода с известковой водой;

б) растворения карбоната кальция под действием диоксида углерода и воды с образованием гидрокарбоната кальция.

Опыт 8 Устранение карбонатной ("временной") жесткости воды

Временная жесткость воды устраняется путем нейтрализации гидрокарбонатов с помощью щелочи. Разделить полученный в предыдущем опыте раствор на две части, перенеся пипеткой его половину в другую пробирку. Одну из пробирок, укрепив в держателе и слегка наклонив, осторожно нагреть пламенем спиртовки до появления осадка. Во второй пробирке получить тот же осадок, добавив 1–2 капли раствора гидроксида натрия. Отметить все наблюдаемые явления и написать уравнения реакций:

а) разрушения при кипячении гидрокарбоната натрия;

б) взаимодействия гидрокарбоната натрия со щелочью.

Опыт 9 Взаимодействие магния с кислотами

Положить в 3 пробирки по небольшому кусочку магниевой ленты и прилить по 1-2 мл разбавленных растворов соляной, серной и азотной кислот. Что наблюдаете? Какое положение занимает магний в ряду напряжений металлов? Какой газ выделяется при взаимодействии с соляной и серной кислотами?

Составить уравнения реакций, учитывая, что при взаимодействии металлов с азотной кислотой газообразными продуктами являются оксиды азота, азот, аммиак и соли аммония.

Опыт 10 Получение оксида и гидроксида кальция

Тигельными щипцами прокалить небольшой кусочек мела в пламени спиртовки. Поместить его в фарфоровую чашку и после охлаждения смочить несколькими каплями воды, каждый раз давая ей впитаться. Что происходит? Какое название имеет технический процесс, основанный на этой реакции? Полученный порошок размешайте с небольшим количеством воды и перелейте в 2 пробирки. В одну из них прилейте 1–2 капли фенолфталеина. Что наблюдается? В другую пробирку прилейте несколько капель раствора соляной кислоты. Что наблюдается?

Составить молекулярные, ионные и сокращенные ионные уравнения всех происходящих процессов (3 реакции). Объяснить явления, происходящие при прибавлении фенолфталеина и соляной кислоты в пробирки. С чем это связано?

Опыт 11 Получение оксалатов щелочноземельных металлов

Получить осадки оксалатов кальция, стронция и бария, добавив к 3–4 каплям раствора соли каждого из металлов такое же количество оксалата аммония (NH₄)С₂О₄. Испытать действие 2н раствора соляной кислоты на осадки оксалатов.

Написать молекулярные и ионные уравнения реакций:

а) образования оксалатов щелочноземельных металлов;

б) растворения оксалатов щелочноземельных металлов в соляной кислоте.

Опыт 12 Окрашивание пламени солями щелочноземельных металлов

Стальную проволоку с петелькой на конце внести в концентрированную соляную кислоту, а затем прокалить в пламени спиртовки. При этом проволока не должна окрашивать пламя. Охладить проволочку на воздухе, опустить в насыщенный раствор хлорида бария и ввести в пламя спиртовки. Отметить цвет пламени. Опыт повторить с насыщенными растворами хлоридов стронция и кальция. Перед каждым опытом проволочку промыть концентрированным раствором соляной кислоты и прокалить. Описать наблюдаемые явления.