Опыт 5. (Проводить в вытяжном шкафу). Взаимодействие металлов с разбавленной и концентрированной азотной кислотой

а) Налить в две пробирки по 5 капель 2 н раствора азотной кислоты. Внести в одну пробирку кусочек железной стружки, в другую - кусочек меди. Слегка нагреть обе пробирки. Какой газ выделяется? Добавить в первую пробирку одну каплю 0,01 н раствора роданида калия, который образует с ионами Fe³⁺ соль Fe(SCN)₃, интенсивно окрашенную в красный цвет. Почему при растворении железа в азотной кислоте образуются ионы Fe³⁺ (а не Fe²⁺)? Появились ли ионы меди в растворе второй пробирки?

б) Слить разбавленную кислоту, оставив кусочки металлов в пробирках, и внести в пробирки по 5-6 капель концентрированной азотной кислоты. Реагирует ли железо с концентрированной азотной кислотой на холоду? Почему? Какие еще металлы пассивирует концентрированная азотная кислота? Какой газ выделяется в пробирке с медью? В уравнениях реакций указать окислитель и восстановитель.

Опыт 6. (Проводить в вытяжном шкафу). Взаимодействие металлов с разбавленной и концентрированной серной кислотой

В две пробирки налить по 4-5 капель 2 н раствора серной кислоты. В одну пробирку опустить кусочек цинка, в другую - кусочек меди и слегка подогреть. Какой газ выделяется в первой пробирке? Почему не появилось сине-голубого окрашивания во второй пробирке? То же проделать с концентрированной серной кислотой. Обратить внимание на резкий запах выделяющегося диоксида серы S0₂. Почему разбавленная и концентрированная серная кислота по-разному действует на металл?

Опыт 7. Взаимодействие Металлов со щелочами

В одну из пробирок с 5-10 каплями 2 н раствора щелочи опустить кусочек алюминия, в другую - кусочек цинка. Обе пробирки слегка подогреть на водяной бане. Наблюдать выделение водорода. Составить уравнения реакций, учитывая, что получаются соответствующие гидроксокомплексы (координационное число алюминия и цинка равно 4).

Какие еще металлы способны растворяться в щелочах?

Контрольные вопросы и задачи

1. Каковы особенности электронного строения атомов металлических элементов? Чем объясняется относительно слабая связь валентных электронов атомов металлов с ядром?

2. Каково положение металлов в периодической системе элементов? Как изменяются окисительно-восстановительные свойства элементов по периоду, группе?

3. Чем обусловлены характерные физические свойства металлов? От чего они зависят?

4. Что представляет собой металлическая связь?

5. Какие металлы нельзя хранить на воздухе? Почему? Написать уравнения реакций. Как называются получающиеся соединения?

6. Какие металлы, устойчивы к окислению кислородом воздуха? Почему?

7. Каков характер оксидов металлов? Как он меняется в периоде с увеличением порядкового номера элемента?

8. Как зависит характер оксидов металла от валентности элемента, образующего эти оксиды?

9. Какие металлы взаимодействуют со щелочами? Каков механизм этого процесса?

10. От чего зависит способность металлов растворяться в кислотах?

11. Что называется пассивацией? Когда она наблюдается? Привести примеры.

12. Почему разбавленная и концентрированная серная кислота по-разному действует на металлы?

13. В каких кислотах не растворяется свинец? Чем это объясняется?

14. Какие кислоты не действуют на железо, алюминий, хром? Почему?

15. В каких кислотах растворяется медь? Привести уравнения реакций.

16. Написать уравнения растворения цинка: а) в соляной кислоте; б) в серной кислоте (концентрированной и разбавленной); в) в азотной кислоте (концентрированной и разбавленной); г) в щелочи.

17. Написать уравнения реакций между алюминием и раствором гидроксида натрия с образованием в одном случае тетрагидроксоaлюмината натрия, а в другом – гексагидроксоaлюмината натрия.

18. Закончить составление следующих уравнений:

а) Hg + НNО_3(конц) =

б) Hg + НNО_{3 (разб.)} =

в) Mg + НNО_{3 (разб.)} =

г) Mg + НNО_{3 (конц.)} =

д) Ве + КОН =

е) РЬ + КОН + Н₂0 =

ж) Fe + H₂S0_{4 (конц.)} =

з) Ag + H₂S0_{4 (конц.)} =