Лабораторная работа 6. «Азот, фосфор»

Цель работы: Изучить свойства азота, фосфора и их соединений.

Азот и его соединения

Оборудование и реактивы: газоотводная трубка, штатив, кристаллизатор, пробирки, нитрат калия (кристаллич. и р-р), хлорид аммония (кристаллич. и р-р), сульфат аммония (р-р), гидроксид кальция (гашеная известь), карбонат аммония (кристаллич.), фарфоровый тигель, азотная кислота (конц.), микрошпатель, медная стружка, азотная кислота (разбав.), иодид калия (р-р), серная кислота, (разбав.), перманганат калия (р-р), сера, (кристаллич.), соляная кислота (конц.), гидроксид калия или натрия (конц.), универсальная индикаторная бумага, фарфоровая чашка. асбестовая сетка., фосфор красный, дигидрофосфат натрия NaH₂PO₄. гидроортофосфат натрия Na₂HPO_4, уксусная кислота 2н-й раствор, ортофосфорная кислота H₃PO₄ 1н-й раствор. молибдат аммония (NH₄)MoO₄ 2%-й раствор, метафосфат натрия NaPO₃ 1н-й раствор, фосфат натрия Na₃PO₄ 1н-й раствор. 10. Дигидрофосфат натрия 1н-й раствор. 11. Гидрофосфат натрия 1н-й раствор. 12. Карбонат натрия Na₂CO₃ 2н-й раствор, нитрат серебра 0,1н-й раствор, ацетат натрия 0,5н-й раствор, яичный белок.

Опыт 1. Получение азота.

а) Разложение нитрита аммония.

В пробирку внести по 3-6 капель насыщенных растворов хлорида аммония и нитрита калия. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и укрепить вертикально в штативе. Вторую 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 попадал воздух. Пробирку со смесью растворов хлорида аммония и нитрита калия осторожно подогреть на маленьком пламени горелки. Когда начнется энергичное выделение газа, подвести конец газоотводной трубки под пробирку с водой. Если реакция пойдет слишком бурно, нагревание прекратить. Наполненную азотом пробирку закрыть под водой пальцем и вынуть из кристаллизатора. Перевернуть пробирку вверх отверстием, внести в неё тонкую горящую лучинку. Отметить наблюдаемое явление.

б) разложение дихромата аммония. В сухую пробирку насыпать немного измельченного дихромата аммония. При инициировании реакции путем нагревания начинается бурная реакция. Пробирку держать вертикально. Имеют ли запах продукты реакции?

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

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Соединения азота

Опыт 2. Получение и свойства аммиака.

а)Поместить в фарфоровый тигель по 3-4 микрошпателя сульфата аммония и гашеной извести (гидроксид кальция). Стеклянной палочкой тщательно перемешать смесь и небольшое её количество поместить в пробирку (около 1/3 объема). Пробирку закрыть пробкой с прямой газоотводной трубкой и укрепить пробирку в штативе, нагреть её слабым пламенем горелки. Над отверстием газоотводной трубки подержать смоченную водой индикаторную бумагу и по посинению последней убедиться в выделении аммиака. Стеклянную палочку смочить концентрированной соляной кислотой и поднести к отверстию газоотводной трубки. Что наблюдается?

б)Собрать выделяющийся газ в пробирку. Пробирку с аммиаком опустить отверстием вниз в кристаллизатор с водой, под водой открыть пробку и слегка покачать пробирку. Что наблюдается? Когда вода перестанет подниматься, закрыть пробирку под водой пробкой и вынуть её из кристаллизатора. Испытать полученный раствор индикаторной бумагой. Одну часть полученного раствора нагреть до кипения. Изменяется ли интенсивность запаха? Прокипятить раствор 2-3 минуты, испытать его реакцию индикаторной бумагой. Отметить её цвет.

в) Внести в пробирку 2 мл раствора перманганата калия и 3-5 мл полученного раствора аммиака. Полученную смесь слегка подогреть. Как изменяется окраска раствора?

Запись данных опыта:Описать наблюдаемые явления и объяснить их. Написать уравнения реакций:

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Качественные реакции на ион аммония.

а) В пробирку поместить 5 мл раствора сульфата аммония, добавить 1-2 капли концентрированного раствора щелочи и приготовить влажную индикаторную бумагу. Раствор нагреть.

б) Внести в пробирку 3 мл раствора хлорида аммония, разбавить до половины пробирки водой, прилить немного реактива Несслера (Реактив Несслера- щелочной раствор тетрайодомеркурата (II) калия). Что наблюдается?

Запись данных опыта: Какие реакции являются качественными на ион аммония? Изменила ли окраску индикаторная бумага и почему? Написать уравнения реакций:

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4. Свойства солей аммония.

а) Термическое разложение карбоната аммония. В пробирку поместить микрошпатель сухого карбоната аммония и нагреть в пламени горелки в течение 2-3 минут, добиваясь полного исчезновения соли из пробирки.

Запись данных опыта: Ответьте на вопросы

1) Почему исчезла соль?

________________________________________________________________

2) Каковы продукты этой реакции?

________________________________________________________________

б) Гидролиз солей аммония. Поместить на индикаторную бумагу каплю 1 М раствора хлорида аммония.

Запись данных опыта: Какова реакция раствора? Почему? Дайте обоснованный ответ с указанием значения К_г.

Вывод:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 5. Получение оксидов азота.

а) получение N₂O.

Поместить в пробирку с газоотводной трубкой небольшое количество нитрата аммония и осторожно нагреть. Собрать выделяющийся газ. Внести в пробирку с полученным оксидом ложечку с горящим фосфором (под вытяжкой). Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

б) получение NO.

Внести в пробирку с медной стружкой 5 мл 1М раствора азотной кислоты. Пробирку слегка нагреть. Пробирку держать на фоне белого листа бумаги. Каков цвет выделяющегося газа? Изменяется ли цвет газа? Написать уравнение реакции.

в) получение N₂O₃.

Налить в пробирку 3-5 мл концентрированного раствора нитрита натрия (или калия) и прилить разбавленную серную кислоту. Пробирку с полученным раствором охладить в стакане со льдом. Отметить изменение окраски. Написать уравнение реакции, имея в виду, что азотистый ангидрид раcпадается на NOиNO₂.

г) получение NO₂.

Внести в пробирку с медной стружкой 3 мл концентрированного раствора азотной кислоты. Пробирку слегка нагреть. Пробирку держать на фоне белого листа бумаги. Каков цвет выделяющегося газа? Написать уравнение реакции.

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 6. Горение угля и серы в расплавленной селитре.

В пробирку поместить немного (около 1/8 её объема) нитрата калия. Нагреть соль до расплавления. Не прекращая нагревания, раскалить уголёк, держа его тигельными щипцами, и бросить в расплавленную селитру. Держитесь подальше от реакционного сосуда, так как уголёк при этой реакции может выскочить из пробирки!!! Под пробирку поставьте чашку с песком. Как только уголь загорится, бросить в пробирку маленький кусочек серы.

Запись данных опыта: Описать наблюдаемые явления. Объяснить причину энергичного сгорания угля и серы в расплавленной селитре.

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________