Порядок выполнения работы

Приборы и реактивы: кристаллизатор, лучина, штатив, спиртовка, пробирка с газоотводной трубкой, штатив пробирок, стеклянные палочки; реактив Несслера; 0,5 н растворы солей: NH₄Cl, KNO₃, K₂Cr₂O₇, Al₂(SO₄)₃, KNO₂, KMnO₄; концентрированные растворы: HNO₃, H₂SO₄, NH₄OH; 2 н растворы NH₄OH, H₂SO₄, NaOH, HNO₃; сухие вещества: NH₄Cl, KNO₃, Ca(OH)₂, (NH₄)₂SO₄; медная стружка.

Получение азота

Опыт 1. В пробирку с газоотводной трубкой внести по 3 – 5 капель насыщенных растворов хлорида аммония и нитрата калия. Закрыть пробирку с газоотводной трубкой и укрепить вертикально в штативе. Коническую пробирку наполнить водой и, закрыв отверстие пальцем, поместить в кристаллизатор с водой дном вверх. Открыв пробирку под водой, следить за тем, чтобы вода из неё не выливалась, и чтобы в неё не проник воздух.

Пробирку со смесью растворов хлорида аммония и нитрата калия осторожно подогреть маленьким пламенем спиртовки. Когда начнется энергичное выделение газа, подвести конец газоотводной трубки под коническую пробирку с водой. Если реакция пойдет слишком бурно, нагревание прекратить. Наполненную азотом пробирку закрыть под водой пальцем и вынуть из кристаллизатора. Перевернув пробирку вверх отверстием, внести в неё тонкую горящую лучинку. Отметить наблюдаемое явление.

Написать уравнение взаимодействия хлорида аммония с нитритом калия в две фазы, учитывая, что получающийся в результате реакции нитрит аммония – непрочное соединение и разлагается на азот и воду. Разобрать последнюю реакцию как окислительно-восстановительный процесс. Указать окислитель и восстановитель.

Получение аммиака

Опыт 2. Поместить в фарфоровый тигелек по 3 – 4 микрошпателя сульфата аммония и гашеной извести. Стеклянной палочкой тщательно перемешать смесь и небольшое её количество поместить в цилиндрическую пробирку (около 1/3 объёма). Отметить запах аммиака. Пробирку закрыть пробкой с прямой отводной трубкой и, укрепив пробирку в штативе, нагревать её слабым пламенем горелки. Над отверстием отводной трубки подержать смоченную водой красную лакмусовую бумажку.

Описать наблюдаемые явления и объяснить их. Написать уравнения реакций: а) получение аммиака; б) взаимодействия аммиака с водой; в) взаимодействия аммиака с хлористым водородом.

Смещение равновесия в водном растворе аммиака

Опыт 3. В пробирку внести 5 – 6 капель 2 н раствора аммиака и добавить несколько капель раствора сульфата алюминия (до исчезновения запаха аммиака)

Написать: а) схему равновесия в данном растворе аммиака; б) молекулярное и ионное уравнения реакции взаимодействия сульфата алюминия с гидроокисью аммония. Указать, в каком направлении смещается равновесие в водном растворе аммиака при добавлении к нему избытка сульфата алюминия. В каком направлении сместится равновесие данной системы после добавления соляной кислоты, при добавлении хлорида аммония?

Обнаружение солей аммония в растворах

Опыт 4. В цилиндрическую пробирку внести 2 – 3 капли раствора хлорида аммония и добавить столько же 2 н раствора гидроксида натрия. Слегка нагреть пробирку и над её отверстием подержать влажную индикаторную бумажку. По запаху и по изменению цвета индикаторной бумажки убедиться в выделении аммиака и образовании NH₄OH.

Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции. Чем можно заменить хлористый аммоний в этом опыте?

Опыт 5. В пробирку внести 2 – 3 капли хлорида аммония и добавить 3 – 4 капли реактива Несслера (K₂[HgI₄]). Наблюдайте образование красно-бурого осадка.

Написать в молекулярной форме уравнение реакции, учитывая, что реактив Несслера образует с ионом аммония красно-бурый осадок состава NHg₂I·H₂O. Чем можно заменить хлористый аммоний в этом опыте?

Восстановительные свойства аммиака

Опыт 6. Внести в пробирку 1 – 2 капли раствора перманганата калия и 3 – 5 капель 25 %-ного раствора аммиака. Полученную смесь слегка подогреть на маленьком пламени горелки. Отметить изменение окраски перманганата.

Написать соответствующую реакцию, считая, что аммиак окисляется в основном до свободного азота, а марганец восстанавливается до четырехвалентного состояния. Составить схему перехода электронов.

Термическое разложение некоторых солей аммония

Опыт 7. В цилиндрическую пробирку поместить несколько кристалликов хлорида аммония. Пробирку укрепить в штативе вертикально и нагревать маленьким пламенем спиртовки, стараясь, чтобы пламя касалось только той части пробирки, где лежит соль. Наблюдать осаждение хлорида аммония на стенках верхней, более холодной части пробирки.

Написать уравнение реакции разложения соли. Указать, каким тепловым эффектом сопровождается процесс термической диссоциации хлористого аммония?

Азотистая кислота и её соли

Опыт 8. Внести в пробирку 3 – 4 капли насыщенного раствора нитрата калия и добавить одну каплю 2 н раствора серной кислоты. Отметить появление в растворе голубой окраски азотистого ангидрида N₂O₃. Объяснить образование над раствором бурого газа.

Написать уравнение реакций: а) взаимодействия нитрита калия с серной кислотой; б) разложения получившейся азотистой кислотой; в) распада азотистого ангидрида.

Опыт 9. Внести в пробирку 1 – 2 капли раствора дихромата калия и 2 – 4 капли концентрированной H₂SO₄. В подкисленный раствор добавить 4 – 6 капель нитрита калия. Отметить изменение окраски раствора.

Указать, окислительные или восстановительные свойства проявляет в данном случае нитрит калия. Написать соответствующее уравнение реакции, учитывая, что шестивалентный хром переходит в трехвалентное состояние. Почему соли азотистой кислоты могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства?

Окислительные свойства азотной кислоты

Опыт 10. Внести в пробирку 3 – 4 капли концентрированной азотной кислоты и маленький кусочек медной стружки. В другую пробирку внести 2 капли 2 н раствора азотной кислоты и добавить к нему кусочек медной стружки. Пробирку с разбавленной азотной кислотой слегка подогреть. Обе пробирки держать на белом фоне. Отметить различие течения реакций в обоих случаях.

Какой газ выделяется в первой пробирке, какой – во второй? Написать уравнения соответствующих реакций. Чем объяснить легкое пожелтение выделяющегося газа во второй пробирке в начале реакции?

Термическое разложение солей азотной кислоты

Опыт 11. В цилиндрическую пробирку поместить 3 – 4 кристаллика нитрата калия. Пробирку укрепить в штативе вертикально и нагревать её в пламени спиртовки до расплавления соли и начала выделения пузырьков газа. Внести в пробирку тлеющую лучинку. Какой газ выделяется? Продолжать нагревание до полного прекращения выделения пузырьков газа.

Написать уравнение реакции.