Азот и его соединения

Цель работы: Познакомиться с получением и свойствами азота и его соединений.

(Аммиак и оксиды азота (кроме N₂O) раздражающе действуют на дыхательные пути. Вдыхание паров оксидов азота может вызвать отек легких. Работу с этими веществами необходимо вести только в вытяжном шкафу!)

Опыт 1Д. Получение азота

В пробирку налейте по 2 мл насыщенных

Растворов хлорида аммония и нитрита натрия.

Укрепите пробирку вертикально в штативе и за-

кройте пробкой с газоотводной трубкой (рис. ).

Вторую пробирку наполните водой и, закрыв

отверстие пальцем, переверните ее и поместите

в кристаллизатор с водой. Смесь солей слегка

подогрейте до начала реакции, затем нагрева-

ние прекратите. Подожите, когда воздух из при-

бора вытеснится выделяющимся газом, затем

Рис. Прибор для подведите конец газоотводной трубки под про-

получения азота бирку с водой и соберите в ней газ. Докажите, что этот газ – азот.

Уравнения реакций:

1)………………………………………………………………………………………………..

2) ……………………………………………………………………………………………….

Тип ОВР : …………………………………………………………………….

Опыт 2Л. Получение аммиака

Соберите из сухих пробирок прибор по рис. Хлорид аммония и гашеную известь примерно в равных объемах тщательно перемешайте в фарфоровой чашке. Полученной смесью наполните ≈ ½ пробирки и закройте ее пробкой с газоотводной трубкой. Укрепите пробирку в лапке штатива так, чтобы дно ее бы-

Рис. Прибор для ло чуть выше отверстия (Почему?). Осторожно нагреполучения аммиака вайте смесь и соберите выделяющийся аммиак в

пробирку. Контроль за полнотой наполнения ведите стеклянной палочкой, смоченной в конц. НСl, либо влажной индикаторной бумажкой (поднеся их к комочку ваты). После наполнения пробирки аммиаком осторожно снимите ее с трубки и, не переворачивая, закройте сухой пробкой и сохраните для следующего опыта.

Получение NH₃: ……………………………………………………………………………...

Опыт 3. Свойства аммиака и ионов аммония

а) Л Растворение аммиака в воде. Пробирку с аммиаком (оп. 2) опустите отверстием вниз в ванну с водой и под водой откройте пробку. Если вода не поднимается в пробирку, слегка покачайте ее. Когда вода перестанет подниматься, закройте пробирку под водой пробкой и выньте из ванны. Испытайте полученный раствор индикаторной бумажкой.

Часть полученного раствора прокипятите 2-3 мин. К отверстию пробирки во время нагревания поднесите влажную индикаторную бумажку. После остывания раствора снова испытайте реакцию среды.

В водном растворе аммиака устанавливается равновесие:

………………………………………………………………………………………………………….

(стрелкой покажите смещение ионного равновесия при нагревании)

б)Д Взаимодействие аммиака с соляной кислотой. Налейте в стакан немного конц. HCl, осторожно смочите ею стенки стакана, после чего избыток кислоты вылейте обратно в склянку. В тигель налейте немного конц, раствора аммиака и накройте перевернутым вверх дном стаканом , стенки которого смочены соляной кислотой.

Наблюдения: …………………………………………………………………………………

Уравнение реакции: ………………………………………………………………………...

в)Л Образование аммиакатов. В одну пробирку налейте немного раствора соли меди(II), в другую – соли никеля(II). Добавьте к ним по каплям конц. раствор аммиака до растворения вначале выпавших осадков.

Наблюдения и выводы: …………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

г)Л Взаимодействие аммиака с окислителями. Налейте в пробирку 1 мл раствора перманганата калия, добавьте 2-3 мл конц. раствора аммиака. Полученную смесь слегка подогрейте.

NH₃^.H₂O + KMnO₄ → MnO₂ + N₂ + …… + …….

В пробирку налейте 1 мл бромной воды и добавьте немного раствора аммиака (при необходимости смесь слегка подогрейте).

NH₃^.H₂O + Br₂ → N₂ + … + …..

Опыт 4Л. Качественная реакция на ион аммония

Налейте в пробирку немного раствора соли аммония, добавьте 1-2 мл раствора щелочи и нагрейте. К отверстию пробирки поднесите влажную индикаторную бумажку. Осторожно понюхайте выделяющийся газ.

Уравнение реакции: ………………………………………………………………………...

Опыт 5Л. Возгонка хлорида аммония

На дно пробирки поместите очень немного крист. NH₄Cl. Нагрейте соль, держа пробирку наклонно. Наблюдайте, что образуется на холодных стенках пробирки.

Уравнение реакции: ………………………………………………………………………...

Опыт 6Д. Получение и свойства оксида азота(II)

(Работу проводите в вытяжном шкафу!)

Соберите прибор по рис. . В колбу Вюрца поместите 10-15 г медных стружек, в капельную воронку налейте разбавленную (1:1) азотную кислоту. Когда выделяющийся из газоотводной трубки газ на воздухе начнет буреть (Почему?), соберите его методом вытеснения воды в цилиндры.

Уравнение реакции:

……………………………………………………………………

Рис. Прибор для

получения NO

Ненадолго откройте цилиндр с NO. На белом фоне наблюдайте за изменением окраски газа.

Наблюдение и вывод: ………………………………………………………………….

В цилиндр с NO внесите горящую лучинку.

Наблюдение и вывод: ………………………………………………………………….

Положите в железную ложечку немного красного фосфора, подожгите его, а затем внесите в сосуд с NO.

Наблюдение и вывод: ………………………………………………………………….

Опыт 7Д. Получение и свойства оксида азота(IV)

(Работу проводите в вытяжном шкафу!)

Соберите прибор по рисунку . В колбу Вюрца положите немного медных стружек, в капельную воронку налейте конц. азотной кислоты. Небольшими порциями приливайте в колбу кислоту. Соберите выделяющийся газ в 3 цилиндра (две банки и пробирку), закрыв их стеклянными пластинками.

Получение NO₂: ……………………………………………………………………………..

Испытайте, горят ли в NO₂ тлеющая лучина и зажженный красный фосфор.

Уравнения реакций: ………………………………………………………………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Оксид азота(…) в сравнении с оксидом азота(…) легче отдает кислород.

Опустите цилиндр (пробирку) с NO₂ в ванну с водой и под водой снимите стеклянную пластину. Покачайте сосуд. Когда уровень воды перестанет подниматься, закройте сосуд стеклянной пластинкой и выньте из ванны. Испытайте полученный раствор индикатором.

Уравнение реакции: ………………………………………………………………………..

Опыт 8Л. Окислительно-восстановительные свойства нитрит-иона

а) Налейте в пробирку немного раствора перманганата калия, подкислите его серной кислотой и добавьте раствор нитрита натрия. Слегка нагрейте.

Уравнение реакции …………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

NO₂^- - ион проявляет ………………............ свойства.

б) Налейте в пробирку немного раствора нитрита натрия, подкислите его серной кислотой и добавьте раствор иодида калия. Наблюдайте выделение иода. Повторите опыт с раствором бромида калия. Протекает ли реакция в этом случае? Дайте объяснение.

HNO₂ + e^- + H⁺ ↔ NO + H₂O ; φ⁰ = ……………………

I₂ + 2e^- ↔ 2I^- ; φ⁰ = ……………………

Br₂ + 2e^- ↔ 2Br^- ; φ⁰ = ……………………

Уравнения реакций: ………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Вывод: ……………………………………………………………………………………….............

…………………………………………………………………………………………………………..

Опыт 9Д. Окислительные свойства азотной кислоты

(Работу проводить в вытяжном шкафу!)

а) Взаимодействие HNO₃ с металлами. Поместите в пробирку немного железных опилок или стружек и прибавьте умеренно разбавленной HNO₃. Наблюдайте за происходящим.

Поместите в пробирку немного цинковой пыли (кусочек металла) и прибавьте очень разбавленный раствор HNO₃. Энергично взбалтывайте смесь в течение нескольких минут. По запаху (Осторожно!) определите, какой газ выделяется. (Слейте раствор с непрореагировавшего металла и докажите наличие в растворе ионов NH₄⁺).

Уравнения реакций:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

б) Взаимодействие HNO₃ с неметаллами. В фарфоровую чашку налейте немного конц. раствора азотной кислоты, положите в нее кусочек серы и осторожно нагрейте, поставив чашку на асбестовую сетку. Наблюдайте за происходящим. Охладите реакционную смесь, перелейте жидкость в пробирку и прибавьте раствор соли Ва²⁺ (с какой целью?).

Уравнения реакций:

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8