Лабораторная работа 1. «Водород»

Цель работы: получить водород, изучить его свойства.

Оборудование и реактивы: Газометр, наполненный кислородом, аппарат Киппа, заряженный для получения водорода, штативы с лапками, горелки, пробирки с пробками и газоотводными трубками с оттянутым концом, стеклянные цилиндры емкостью 200-300 мл, кристаллизатор, стаканы стеклянные, (на 50-100 мл), стеклянные пластинки, стеклянная воронка, полиэтилено­вый цилиндр емкостью 100-200 мл, полотенце, цинк гранулированный, кальций металлический, железо восстановленное, алюминиевая стружка, оксид меди (порошок), H₂SO₄ (1:5); HCl (1:1), NaOH (20%); FeCl₃ (разбавленный раствор)

Получение водорода

Опыт 1. Действие металла на кислоту.

Поместить в пробирку несколько гранул цинка, прилить на одну треть пробирки разбавленной соляной кислоты. Плотно закрыть пробкой с газоотводной трубкой с оттянутым кон­цом и укрепить вертикально в зажиме штатива / рис. 1 /. Проверить выделяющийся газ на чистоту. Убедившись в чистоте водорода / в при­сутствие преподавателя /,поджечь водород горящей лучинкой у отверс­тия газоотводной трубки, опрокинуть над пламенем водорода холод­ную стеклянную воронку. Что наблюдается?

Запись данных опыта:Написать уравнения получения и горения водорода в молекулярной и электронно- ионной формах.

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Действие алюминия на щелочь.

В пробирку прибора, аналогичного предыдущему опыту, всыпать немного алюминиевых стружек, прилить 2-3 мл гидроксида натрия. Если реакция идет медленно, осторожно подогреть. Определить, какой газ выделяется / проверить на чистоту!/

Запись данных опыта: Написать уравнение реакции в молекулярной и электронно-ионной формах:

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Действие металла на воду.

Заполнить пробирку до краев водой. Закрыв отверстие одним пальцем, опрокинуть ее в кристаллизатор с водой /рис.2/, и в таком положении за­крепить в лапке штатива. Завернуть кусочек металлического кальция в марлю быстро при помощи щипцов подвести металл под пробирку. Определить рН среды в кристаллизаторе, дать объяснение. Какой газ выделяется?

Запись данных опыта: Написать уравнение реакции в моле­кулярной и электронно-ионной формах.

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Свойства водорода

Опыт 4. Взрыв гремучего газа.

Небольшой цилиндр или пробирку с делениями наполнить доверху водой. Закрыв дно стеклянной пластинкой, опрокинуть в кристаллизатор с водой. Наполнить цилиндр на одну треть кислородом из газометра и на две трети водородом из аппарата Киппа методом вытеснения воды. Вынуть цилиндр из кристаллизатора, держа его вверх, дном и закрыв предварительно его отверстие под водой стеклянной пластинкой. Обернуть цилиндр полотенцем и, открыв отверстие, осторожно поднести к пламени горелки. Объяснить наблюдаемые явления.

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 5. Восстановительные свойства водорода.

Собрать прибор согласно рисунку /рис 3/. В пробирку положить небольшое количество оксида меда /II/ и укрепить ее в штативе и слегка наклонном положении с несколько приподнятым дном. Водород, идущий, из аппарата Киппа, проверить на чистоту, способом, описанным выше. Убедившись в чистоте водорода, газоотводную трубку от аппарата Киппа поместить в пробирку и пропускать водород над оксидом меда сначала при комнатной температуре, а затем подогревая пробирку с оксидом меди /II/ горелкой.

Запись данных опыта: Наблюдать изменения, происходящие c оксидом меда, выделение капель на стенках пробирки. Когда весь оксид меди прореагирует, прекратить нагревание и дать содержимому пробирки охладиться в токе водорода. Объясните наблюдаемые явления, и напишите уравнения протекающих, реакций в молекулярной и электронно-ионной, формах.

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 6. Восстановление активным водородом в момент выделения.

- В пробирку с 2 мл раствора КMnО₄ и небольшим количеством серной кислоты / 1:5 / добавить несколько гранул цинка.

- В пробирку, содержащую 3-4 мл раствора дихромата калия и серной кислоты добавить 1-2 гранулы цинка.

- В пробирку с разбавленным раствором хлорида железа (III) и несколькими каплями раствора НС1 /1:1/ бросить 1 гранулу цинка.

Запись данных опыта: Объяснить наблюдаемые явления, и обосновать их, соответствующими уравнениями реакций в молекулярной и электронно-ионной формах. Расставить коэффициенты методом полуреакций:

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________