16.2. Приклади розв’язування типових задач

Задача 1. Яким чином можна відрізнити розчин хлориду амонію від хлориду натрію ?

Розв’язок. Хлорид амонію NH₄Cl утворений взаємодією слабкої основи NH₄OH з сильною кислотою, тому в розчині він гідролізується за схемою :

NH₄Cl + HOH = NH₄OH + HCl

NH₄⁺ + HOH = NH₄OH + H⁺ (pH<7)

Тобто, у розчині NH₄Cl - кисле середовище, універсальний індикаторний папірець змінить забарвлення від жовтого до червоного. Хлорид натрію гідролізу не підлягає. Крім того, розчин NH₄Cl легко відрізнити від розчину NaCl по реакції з лугами (при нагріванні):

NH₄Cl + NaOH →^t NH₃ + H₂O + NaCl

Аміак визначають за запахом, а також лакмусовим або індикаторним папірцем. При прожарюванні зразка хлориду амонію утворюються леткі сполуки :

NH₄Cl → NH₃↑ + HCl↑

Хлорид натрію при прожарюванні не розкладається. Забарвлення полум’я при внесенні в нього NaCl- жовте, а солей амонію – безбарвне.

Задача 2. Гідроксиламін NH₂OH – сильний відновник, але він може виявляти і властивості окисника . Напишіть відновні реакції, які підтверджують окисно-відновну подвійність гідроксиламіну.

Розв’язок.

а) 2 NH₂OH + І⁰₂ + 2KOH → N⁰₂ + 2KІ^-1 + 4 H₂O

відновник

б) 2NH₂OH + 4Fe⁺²SO₄ + 3H₂SO₄ → 2Fe₂(SO₄ )₃ + (NH₄)₂SO₄ + 2H₂O

окисник

Задача 3. При згорянні 3г фосфору утворилося 6,87г оксиду, густина пари якого відносно повітря 9,8 . Який оксид утворився ?

Розв’язок. За умовою задачі утворилося 6,87 г оксиду, тобто, в реакцію вступило 3,87г О₂ .Знаходимо відношення х : у в формулі оксиду P_xO_y :

х :y= 3/31 : 3,87/16 = 0,0968 : 0,242 = 2 : 5

Найпростіша формула оксиду P₂O₅ ; для неї молекулярна маса складає 2·31+5·16 = 142 г/моль. Істінна молекулярна маса складає М = 9,8·d_пов. = 9,8· 29 = 284,2г/моль .Отже формула оксидаP₄O₁₀.

16.3. Задачі для самостійного розв’язку: 901, 902, 917

16.4. Лабораторна робота

Необхідні прилади, устаткування, реактиви: сухі речовини – NaNO₂ , NH₄Cl + Ca(OH)₂ (1:1), NH₄Cl, NH₄NO₃ , (NH₄)₂SO₄, сульфати або хлориди гідразину,гідроксиламіну, NaNO₂, Cu (стружка); розчини NH₄Cl (насич.), NH₃(конц.), HCl(конц.), йодна вода, HNO₃ (розб., конц.), H₂SO₄, H₃PO₄, KOH, NaOH, KІ, FeSO₄, KSCN, KMnO₄ , NaNO₂, Na₃PO₄, NaH₂PO₄, Na₂HPO₄, розчини солей кальцію, магнію, плюмбуму, срібла, молібдата амонію. Штатив з лапкою, пробірка з газовідвідною трубкою, кристалізатор з водою, індикаторни папір, склянні палички.

Дослід 1. Одержання азоту

В пробірку насипають 2 г нітриту натрію NaNO₂, додають 4-5 мл насиченого розчинуNH₄Cl. Закривають пробірку пробкою з газовідводною трубкою, закріпляють в штативі з лапкою горизонтально і обережно прогрівають суміш реагентів. Через 1-2 хвилини збирають газ у широку пробірку під водою у ванні . Через деякий час закривають пробірку, виймають із ванни і перевіряють наявністьN₂палаючого трісочкою та вапняною водою (полум’я згасає, а вапняна вода не змінюється ) . Написати рівняння реакцій , що відбуваються .

Дослід 2. Одержання амоніаку

Суху суміш NH₄ClіCa(OH)₂(1:1) насипають у пробірку з газовідводною трубкою, закріпляють пробірку горизонтально у штативі і нагрівають її повільно до виділенняNH_3. ВиділенняNH₃перевіряють по характерному запаху, індикаторним або фенолфталеїновим папірцем .

Дослід 3. Взаємодія амоніаку з кислотами

Змочують одну скляну паличку концентрованим розчином NH₃ у воді, а другу концентрованим розчиномHClі підносять одну паличку до іншої. З’являється білий дим хлориду амонію .

Дослід 4. Термічний розпад солей амонію

Нагрівають у фарфорових тіглях на полум’ї пальника невелику кількість амонійних солей : HN₄Cl,HN₄NO₃, (HN₄)₂SO₄ до повного їх розкладу . Записують рівняння відповідних реакцій .

Дослід 5. Окисно-відновні властивості гідразину і гідроксиламіну

а) У дві пробірки наливають по 2-3 мл йодної води, додають невелику кількість розчину KOHабоNaOH. У першу пробірку додають декілька кристалів сульфату або хлориду гідразина , а у другу – гідроксиламіна . Перемішують суміш до знебарвлення розчину .

б) У дві пробірки наливають невелику кількість (2 мл ) розчину FeSO₄, добавляють декілька кристалів сульфату або хлориду гідразина, а у другу – кристалів гідроксиламіна, перемішують. ОкисненняFe(2+) доFe(3+)перевіряють, додавши в кожну пробірку 1-2 каплі роданіду; при цьому розчин забарвлюється в темно-червоний колір комплекса [Fe(SCN)₃]. Записують рівняння реакцій усіх дослідів

Дослід 6. Окисно-відновні властивості нітриту натрія

В одну пробірку наливають розчин KІ, а у другу –KMnO₄, підкислюють сульфатною кислотою і додають 1-2 мл нітрита натрію (або декілька кристалів сухогоNaNO₂). Спостерігають зміну забарвлення розчинів . Записують рівняння реакцій .

Дослід 7. Одержання оксидів NO і NO₂ (витяжна шафа!)

У 2 пробірки поміщають невелику кількість мідної стружки або дроту. Додають у першу пробірку розбавленої нітратної кислоти HNO_{3 ,} а у другу - концентрованої. Першу пробірку злегка підігрівають. Спостерігають появу блакитного розчину соліCu²⁺і виділення безбарвного газуNOу першій пробірці та бурого газуNO₂ – у другій, записують рівняння реакцій .