Азот, фосфор, углерод
Теоретическая часть
Общая характеристика элементов VА группы Периодической системы Д.И. Менделеева. Аммиак, его строение и свойства. Азотная кислота как окислитель (взаимодействие с металлами и неметаллами). Полимерные кислоты и соли фосфора (V). Сравнение химических свойств высших гидроксидов элементов VА группы.
Домашнее задание
1. Напишите уравнения реакций разложения NH4NO3, KNO3, Zn(NO3)2, AgNO3. Обратите внимание на различие продуктов разложения.
2. Напишите уравнения качественных реакций на ионы PO43- и P2O74-. Укажите цвет образовавшихся соединений.
3. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты методом полуреакций:
Экспериментальная часть
Азот
Опыт 1. Качественная реакция на ион аммония
В пробирку налить раствор хлорида аммония, добавить такой же объем 20%-ого раствора гидроксида натрия и нагреть. Отметить запах. В пары внести влажную индикаторную бумагу. Сделать вывод о составе выделяющегося газа.
Опыт 2. Термическое разложение солей аммония (демонстрационный)
а) Поместить на дно сухой пробирки несколько кристаллов хлорида аммония и нагреть ее, держа наклонно. Наблюдать образование налета на холодных частях пробирки.
б) В фарфоровый тигель положить несколько кристаллов гидрокарбоната (карбоната) аммония и нагреть на плитке. Обнаружить выделяющийся аммиак.
Опыт 3. Образование и распад азотистой кислоты (демонстрационный)
Раствор нитрита натрия объемом 2–3 мл охладить льдом и добавить раствор серной кислоты. Наблюдать окрашивание жидкости. Отметить цвет газа над раствором.
Опыт 4. Окислительные и восстановительные свойства азотистой кислоты
а) К раствору иодида калия, подкисленному серной кислотой, прилить раствор нитрита натрия, а затем раствор крахмала. Объяснить наблюдаемое.
б) К подкисленному серной кислотой раствору перманганата калия прилить раствор нитрита натрия. Объяснить наблюдаемые явления.
Опыт 5. Действие азотной кислоты на металлы
В одну пробирку положить кусочек цинка, в другую – кусочек олова, затем добавить в каждую немного концентрированной азотной кислоты. Написать уравнения реакций, учитывая, что во второй пробирке образуется SnO2·nH2O (H2SnO3).
Опыт 6. Разложение нитратов при нагревании
а) Прокалить в пробирке, закрепленной в штативе, ~1 г нитрата натрия. Доказать, что выделяющийся газ – кислород.
б) Прокалить на плитке в фарфоровом тигле несколько кристаллов нитрата меди (II). Отметить цвет газа и изменение окраски вещества в тигле. Дать объяснение.
Фосфор
Опыт 7. Получение и свойства оксида фосфора (V) (демонстрационный)
В фарфоровую чашку положить ~0,5 г красного фосфора и прикрыть стеклянной воронкой. Нагреть фосфор до воспламенения и закрыть узкое отверстие воронки ватой. После сгорания фосфора подождать несколько минут. Оставшийся Р4О10 смыть со стенок воронки в пробирку и добавить в нее раствор лакмуса. Сделать вывод о характере взаимодействия оксида фосфора (V) с водой.
Опыт 8. Реакция среды растворов средних и кислых фосфатов
С помощью универсальной индикаторной бумаги определить значения рН растворов: фосфата натрия и гидрофосфата натрия. Объяснить причины разной величины водородного показателя. Написать уравнения реакций диссоциации и гидролиза.
Опыт 9. Получение малорастворимых фосфатов
Используя растворы фосфата натрия и солей серебра, кальция и алюминия провести обменные реакции. Отметить цвет и характер осадков.
Углерод
Опыт 10. Получение углекислого газа и его свойства
а) (Демонстрационный). Заправить аппарат Киппа мрамором и соляной кислотой (1:3). Заполнить углекислым газом стеклянный стакан на 400 мл. В такой же стакан положить кусочек ваты, смоченной спиртом, поджечь горящей лучинкой и осторожно перелить в него углекислый газ из первого стакана. Сделать заключение о том, поддерживает ли углекислый газ горение.
б) В пробирку с водой добавить несколько капель раствора лакмуса и пропустить ток углекислого газа. Объяснить изменение цвета раствора.
в) (Демонстрационный). Закрытую пробирку с углекислым газом опустить вверх дном в разбавленный раствор щелочи и открыть пробку. Сделать вывод о характере взаимодействия углекислого газа и щелочи.
Лабораторная работа 7