
Аппарат для получения газов акт-500 (аппарат Киппа)
Аппарат состоит из основного сосуда с шаровой частью — реактором и с полушаровой опорной частью. Реактор вмещает 500 мл газа (указано в марке прибора). Верхнее отверстие реактора предназначено для установки воронки, а боковое - для установки газового крана. У большинства аппаратов в опорной части имеется тубус для слива жидкости при разборке.
Наверху аппарата устанавливают массивную воронку шаровидной формы с утончающимся стеблем, доходящим почти до дна основания. Верхнее отверстие в воронке предназначено для установки водяного затвора.
В комплект аппарата входят вспомогательные детали: газовый кран, пробка для тубуса в нижней части аппарата, водяной затвор, винипластовый или резиновый диск для размещения твердых реагентов в реакторе. Все соединения в аппарате обычно делают на шлифах, но возможны варианты промышленных образцов с применением нешлифованных конусов, резиновых пробок.
Рис. Аппарат для получения газов АКТ-500 (аппарат Киппа)
а- устройство: 1- воронка, 2- основание, 3-кран, 4- пробка;
б – зарядка аппарата; в- аппарат, подготовленный к работе; г - разрядка аппарата.
Порядок сборки
1. Помещают в реактор диск для размещения твердых реагентов, закрывают сливное отверстие пробкой.
2. На шлиф воронки наносят уплотняющую смазку и соединяют воронку с горлом реактора.
3. Через отверстие в реакторе, предназначенное для установки |газового крана, с помощью воронки для порошков засыпают гранулы твердого реагента (цинка, магния, мрамора). Если реагент просыпается в нижний полушар основания, следует заменить диск.
4. Устанавливают газовый кран, открывают его.
5. С помощью конической воронки, временно установленной в верхнее отверстие шаровой воронки, заливают раствор кислоты. Кислоту льют до тех пор, пока уровень ее в реакторе поднимется выше поверхности твердого вещества на 1—1,5 см.
6. Закрывают кран. Если прибор герметичен, то под давлением выделяющегося газа жидкость быстро вытесняется из реактора в воронку. Для удаления из полости реактора воздуха в смеси с полученным газом вновь открывают кран, а после входа кислоты в реактор закрывают и так повторяют 4—5 раз. Это действие обязательно — обеспечивает безопасность при получении водорода.
7. В случае применения соляной кислоты в отверстие шаровой воронки устанавливают водяной затвор.
Для заливки АКТ-500 необходимо подготовить 0,8 л кислоты (взят небольшой избыток). Соляную кислоту (ρ == 1,19 г/см3) разбавляют водой в отношении 1:1 или 1:2, а серную кислоту (ρ = 1,84 г/см3) — 1:5. Если водород получают действием серной кислоты на цинк, то в подготовленный раствор кислоты добавляют 5—6 мл насыщенного раствора сульфата или хлорида меди. Медь, образующаяся в результате реакции замещения на поверхности гранул цинка, усиливает электрохимическую коррозию, следовательно, ускоряет процесс образования водорода.
I После испытания прибора в простейших опытах (например, гашение горящей свечи в сосуде, наполняемом оксидом углерода(IV), наполнение мыльных шаров водородом) производят разборку аппарата и готовят его к хранению. При переносе прибора нельзя удерживать его за воронку.
Порядок разборки АКТ-500
1. Убирают в случае получения водорода все источники пламени.
2. Подготавливают сосуд для слива кислоты: большой батарейный стакан или чашку с обручем. В случае использования водяного затвора снимают его с аппарата.
3. Наклоняют аппарат и открывают сливную пробку. Сливают кислоту. Для ускорения слива кислоты открывают газовый кран на реакторе. После слива кислоты снимают газовый кран.
4. Закрывают пробку сливного отверстия и заливают воду для промывки полости аппарата от кислоты. Сливают воду в канализацию. Еще раз повторяют эту операцию.
5. Завершают разборку аппарата: снимают воронку, удаляют уплотняющее средство (ленту или смазку), промывают части аппарата с моющим средством, высушивают в сушильном шкафу, собирают аппарат для хранения, заложив в конуса соединений полоски бумаги.
6. Собранный для хранения аппарат сдают лаборанту.
.
Внимание! Студент допускается к работе в химической лаборатории только после прохождения первичного инструктажа и оформления записи в журнале по технике безопасности. |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. ВОДОРОД
Опыт 1. Получение водорода.
а) Получение водорода при взаимодействии металла и кислоты.
В аппарате Кипа получить водород и собрать его в демонстрационную пробирку методом вытеснения воды.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Поднесите пробирку с собранным водородом к пламени горелки. Если в пробирке собран чистый водород, наблюдается слабый хлопок, если смесь водорода и воздуха, наблюдается громкий хлопок. Убедившись экспериментально в чистоте выделяющегося водорода, подожгите его у конца газоотводной трубки. Подержите над пламенем водорода сухую пробирку или стакан, запишите, что наблюдается.
Визуальные наблюдения_______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) Получение водорода при взаимодействии металла и щелочи.
Поместите
в пробирку с газоотводной трубкой
кусочек алюминия
и прилейте раствор гидроксида натрия.
Соберите выделяющийся газ, проверьте
его на чистоту.
Визуальные наблюдения ______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 2. Восстановление оксида меди (II) водородом.
Свойства водорода восстанавливать металлы из оксидов обычно демонстрируют на его реакции с оксидом меди (II). Для этого водород, из аппарата Киппа (проверить на чистоту!) пропускают над нагреваемым оксидом меди (II). Пробирку закрепляют в штативе немного наклонно вниз отверстием, с тем чтобы образующаяся при реакции вода стекала. Для лучшего обнаружения красной меди остаток после опыта растирают в фарфоровой ступке, на которой при этом можно заметить налет металлической меди. Надо иметь в виду, что охлаждать полученную медь надо в токе водорода, иначе часть восстановленной меди снова окислится. Если взять побольше оксида меди (II), то после пропускания водорода и сильного нагревания ее можно на некоторое время отставить нагревательный прибор. Наблюдается самораскаливание оксида меди (II), так как восстановление ее водородом является реакцией экзотермической. (Этот же опыт можно проводить в установке (рис.) состоящей из сухой стеклянной трубки (4), закрытой с двух концов пробками (6) с трубками. В стеклянную трубку (4) поместите немного оксида меди (II) (5) и закрепите ее в штативе (9). Пропустите в трубку водород из пробирки (1), закрывающейся пробкой с газоотводной трубкой (2) и соединенной резиновым переходником (3) со стеклянной трубкой (4).
В
изуальные
наблюдения
______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
Рис. Восстановление оксида меди (II) водородом.
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 3. Сравнение восстановительных свойств молекулярного и атомного водорода
Для изучения восстановительных свойств молекулярного и атомного водорода в первую пробирку налейте разбавленный раствор серной кислоты, добавьте несколько капель раствора перманганата калия и кусочек цинка, во вторую пробирку налейте разбавленный раствор H2SO4, добавьте несколько капель раствора КМпО4 и пропустите водород из аппарата Кипа.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Контрольные вопросы к лабораторной работе «ВОДОРОД».
1. Водород. Электронная структура атома. Изотопы.
2. Основные промышленные и лабораторные способы получения водорода.
3. Физические свойства водорода.
4. Химические свойства водорода.
5. В чем сходство водорода и галогенов, водорода и щелочных металлов?
6. Привести структурную формулу перекиси водорода и указать характер химических связей.
7. Написать уравнения реакций взаимодействия перекиси водорода с йодидом калия, нитритом калия, сульфидом свинца и оксидом серебра. Указать, окислителем или восстановителем является перекись водорода в данных реакциях.
8. Закончить уравнения химических реакций, назвать полученные вещества и указать тип химической связи:
Na + H2 = H2 + F2 =
9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
NaOH → H2 → H2O → NaOH → NaHCO3 → Na2SO4
10. Какой объем водорода (н.у.) выделится при действии на алюминий массой 32,4 г раствора соляной кислоты объемом 200 мл (ρ=1,11г/см3) с массовой долей 25%?
11. 12 г гидрида натрия растворили в 50 г воды. Определите массовую долю гидроксида натрия (в процентах) в полученном растворе.
12. Установить формулу соединения водорода с азотом, содержащего 12,5% водорода. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,104.
Для заметок_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. ГАЛОГЕНЫ
Опыт 1. Получение хлора и хлорной воды.
Поместите в колбу Вюрца, снабженную капельной воронкой (см. рис), оксид марганца (IV) и прилейте по каплям концентрированную соляную кислоту. Газоотводную трубку опустите в склянку для сбора хлора (или склянку с дистиллированной водой (для получения хлорной воды) или с раствором щелочи).
В 1 объеме воды при комнатной температуре растворяется 2,5 объема хлора. Раствор хлора в воде носит название хлорной воды. Для приготовления хлорной воды через холодную воду под тягой в течение 5—8 мин пропускают сильный ток хлора. Когда вода станет желтой, пропускание хлора заканчивают. Хлорную воду хранят в темноте, на холоде, в хорошо закрытой склянке, лучше с притертой стеклянной пробкой и притертым колпачком. В отсутствие тяги хлорную воду можно получить в приборе, изображенном на рисунке . В колбу наливают воду, излишек хлора поглощается раствором щелочи.
Склянку с хлорной водой закройте и сохраните для следующих опытов.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 2. Обесцвечивание органических красителей хлором
В три пробирки налейте около 1 мл дистиллированной воды. В первую пробирку прибавьте 2-3 капли растворам лакмуса, во вторую – индиго, в третью – метилового фиолетового. Затем в каждую пробирку добавьте свежеприготовленной хлорной воды.
Визуальные наблюдения _____________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Опыт 3.Сравнительная характеристика окислительных свойств галогенов
В пробирку внесите 3-5 капель свежеприготовленного бромида натрия, в две другие по 3-5 капель йодида калия. Добавьте во все пробирки по 4-5 капель органического растворителя (бензола или бензина). В две пробирки, содержащие раствор бромида и йодида добавьте по 2-4 капли хлорной воды, в третью пробирку с раствором йодида – бромной воды.
Визуальные наблюдения _____________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт 4. Качественные реакции на галогенид-ионы
Внесите в три пробирки по 3—5 капель концентрированных растворов следующих солей: в первую пробирку — хлорида натрия, во вторую — бромида натрия, в третью — иодида калия. В каждую пробирку добавьте по 1—2 капли раствора нитрата серебра.
Визуальные наблюдения _____________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт 5. Возгонка иода.
Возгонку иода можно провести разными способами
а) В сухой пробирке нагревают 2—3 кристаллика иода. При этом пробирка наполняется фиолетовыми парами иода, которые, охлаждаясь, оседают на ее холодных стенках в виде блестящих мелких кристалликов.
Б) На дно стакана кладут несколько кристалликов иода, затем покрывают его фарфоровой чашечкой с водой и ставят на асбестированную сетку. После осторожного нагревания снизу появляются фиолетовые пары, а на холодных стенках стакана и на дне чашки выкристаллизовывается иод.
Визуальные наблюдения _____________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт 6. Взаимодействие иода с металлами.
На жестяной или стеклянной пластинке смешивают равные объемы истертого в порошок иода и порошка алюминия. Смесь (3—5 г) собирают шпателем в небольшую кучку, в углубление которой капают из пипетки воду — катализатор. Между иодом и алюминием немедленно начинается бурная реакция с образованием иодида алюминия.
Выделяется большое количество фиолетовых паров иода, иногда появляются отдельные вспышки. Реакцию проводить под стеклянным колпаком. При отсутствии его надо брать небольшое количество веществ. Подобный опыт можно проделать с цинковой пылью.
Визуальные наблюдения _____________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы к лабораторной работе «ГАЛОГЕНЫ».
1. Галогены. Электронная структура атомов. Степени окисления.
2. Основные промышленные и лабораторные способы получения галогенов.
3. Физические свойства галогенов.
4. Взаимодействие галогенов с металлами и неметаллами.
5. Взаимодействие галогенов с водой и растворами щелочей.
6. Окислительная активность галогенов. Написать уравнения реакций вытеснения галогенами галогенов из их соединений.
7. Напишите качественные реакции на хлорид, бромид и иодид−ионы.
8. Как изменяются степени диссоциации и восстановительные свойства галогеноводородов в ряду: HF — HCl — HBr — HI. Ответ обосновать.
9. Плавиковая кислота. Особенности строения, химических и физических свойств.
10. Написать графические формулы, дать названия кислот и их солей: HClO — HClO2 — HClO3 — HClO4. Как изменяются степени диссоциации и окислительные свойства приведенных кислот. Ответ обосновать.
11. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
КМпО4 → Cl2→ CaOCl2 → Cl2→ KClO3→ KClO4
12. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в предложенных реакциях, назовите исходные и полученные соединения:
FeCl2 + Cl2 = FeCl3;
K2SO3 + I2 + H2O = K2SO4 + HI;
F2 + H2O = HF + O2;
CaF2 + H 2SO4 = CaSO4 + HF;
HI + O2 = I2 + H2O
13. Какой объем хлористого водорода (н.у.) растворен в 5 литрах соляной кислоты (ρ=1,047г/см3) с массовой долей 10%?
14. Какая масса и объем хлора (н.у.) выделится при действии соляной кислоты на 15,8 г перманганата калия?
15. Определить объем хлора (при температуре 80ºС и давлении 2 атм.) и раствора гидроксида калия (ρ=1,1г/см3) с массовой долей 12%, которые необходимы для получения 1 кг хлората калия.
Для заметок_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. КИСЛОРОД. СЕРА
Опыт
1. Получение
кислорода.
Поместите в сухую пробирку, закрепленную в штативе, примерно
0,5 г перманганата калия (см. рис). (у горлышка пробирки поместить ватный шарик для предотвращения попадания реактива в газоотводную трубку). Нагрейте пробирку. Проверьте тлеющей лучиной, выделяется ли кислород.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 2. Окислительные свойства кислорода.
а) Горение серы.
Склянку вместимостью 500 мл наполните кислородом, закройте ее под водой пробкой и перенести в вытяжной шкаф. Небольшое количество серы поместите в железную ложечку, зажгите серу на воздухе и внесите в склянку с кислородом. После окончания горения серы влейте в склянку несколько миллилитров раствора индикатора (лакмуса или метилового оранжевого), закройте склянку пробкой и взболтайте.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Горение угля.
Склянку вместимостью 500 мл наполните кислородом, закройте ее под водой пробкой и перенести в вытяжной шкаф. Кусочек угля закрепите на металлической проволоке, накалите уголь в пламени горелки и внесите в склянку с кислородом.
После окончания горения угля влейте в склянку несколько капель раствора индикатора (лакмуса или метилового оранжевого), закройте склянку пробкой и взболтайте.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Опыт 3. Качественная реакция на Н2О2.
Раствор йодида калия подкислите разбавленным раствором серной кислоты и затем по каплям добавьте раствор пероксида водорода до появления желтой окраски. Образование йода становится более заметным, если внести в пробирку несколько капель бензола.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 4. Окислительные свойства пероксида водорода.
К подкисленному серной кислотой раствору пероксида водорода добавьте раствор перманганата калия. Выделяющийся газ испытайте тлеющей лучинкой.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 5. Получение малорастворимых сульфидов металлов.
В пробирки с растворами солей меди(П), свинца(П), марганца(II), олова(П), цинка, кадмия прибавьте раствор сульфида натрия.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 6. Обезвоживающее действие концентрированной серной кислоты.
а) Действие серной кислоты на древесину.
Смочите концентрированной серной кислотой лучину.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Действие серной кислоты на бумагу.
Проведите по фильтровальной бумаге стеклянной палочкой, смоченной концентрированной серной кислотой, подсушите осторожно над пламенем спиртовки.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Взаимодействие серной кислоты с сахаром.
В стеклянный стакан, находящийся в сосуде с песком, поместите 3 г сахарного песка, прибавьте 1 мл воды и 3 мл концентрированной серной кислоты. Тщательно размешайте полученную массу стеклянной палочкой.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 7. Взаимодействие серной кислоты с металлами.
а) Взаимодействие разбавленной серной кислоты с металлами.
В две пробирки внесите по 5—10 капель разбавленной серной кислоты. В одну из них поместите гранулу цинка, в другую — медную стружку. Пробирки аккуратно нагрейте на пламени горелки.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами.
В две пробирки внесите по 5—10 капель концентрированной серной кислоты. В одну из них поместите гранулу цинка, в другую — медь. Пробирки нагрейте на небольшом пламени горелки. К пробирке с медью, поднесите влажную лакмусовую бумагу. К пробирке с цинком — фильтровальную бумажку, пропитанную раствором нитрата свинца (П).
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 8. Качественная реакция на сульфат-ион
В одну пробирку внесите 2—3 капли раствора сульфата натрия, в другую — 2—3 капли раствора сульфита натрия. В каждую пробирку снесите 3-5 капель соляной кислоты и добавьте по 1—2 капли хлорида бария.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Контрольные вопросы к лабораторной работе «КИСЛОРОД. СЕРА».
1. Кислород. Сера. Электронная структура атомов. Возможные степени окисления, примеры соединений.
2. Кислород. Сера. Распространение в природе.
3. Аллотропические модификации серы.
4. Озон. Структурная формула молекулы. Физические и химические свойства.
5. Промышленное получение серной кислоты.
6. Сероводород. Физические и химические свойства.
7. Привести структурные формулы оксидов серы и указать характер химических связей.
7. Сернистая кислота. Серная кислота. Получение, физические и химические свойства.
8. Написать уравнения реакций разложения хлората калия, перманганата калия, дихромата калия. Указать, к какому типу окислительно-восстановительных реакций они относятся.
9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
S → SO2 → H2SO3 → H2SO4 → H2 → H2O
10. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель:
H2O2 + Ag2O → Ag + H2O + O2;
H2O2 + KJ → J2 + NaOH;
11. Вычислить массу оксида железа (III) и объем оксида серы (IV) (н.у.) образующиеся при сгорании 20 тонн железного колчедана.
12. Рассчитать массу серной кислоты в растворе объемом 1500 мл, если на нейтрализацию 20 мл данного раствора, требуется 24,2 мл 0,1Н едкого натра.
Для заметок_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 АЗОТ. ФОСФОР
Опыт 1. Получение азота.
Поместите в сухую пробирку, закрепленную вертикально в штативе, примерно 0,5 г дихромата аммония. Нагрейте пробирку.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 2. Получение аммиака.
Приготовьте в пробирке смесь из 4 г хлорида аммония и 4 г гашеной извести. Пробирку закройте пробкой с изогнутой газоотводной трубкой и нагрейте. Поднесите к концу газоотводной трубки лакмусовую бумажку, смоченную водой. Что наблюдается? Поднесите к концу газоотводной трубки стеклянную палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой. Что наблюдается?
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 3. Свойства аммиака.
а) Взаимодействие аммиака с соляной кислотой.
Налейте в стакан немного концентрированной соляной кислоты, осторожно смочите ею стенки стакана. Остаток кислоты вылейте из стакана обратно в склянку. В тигель налейте около 1 мл концентри-рованного раствора аммиака. Тигель накройте перевернутым вверх дном стаканом, стенки которого смочены соляной кислотой.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Взаимодействие аммиака с перманганатом калия.
Внесите в пробирку 1—2 капли раствора перманганата калия КМпО4 и 3—5 капель концентрированного раствора аммиака. Полученную смесь слегка подогрейте.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
в) Получение комплексных соединений.
В одну пробирку внесите 2—3 капли раствора соли меди (П), в другую — 2—3 капли раствора соли никеля (П). Добавьте в каждую пробирку по каплям концентрированный раствор аммиака до растворения выпавших вначале осадков.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 4. Гидролиз солей аммония.
В одну пробирку внесите несколько кристалликов хлорида аммония, в другую — сульфата аммония. Добавьте в каждую пробирку по 1 мл дистиллированной воды, растворите взятые соли и при помощи лакмуса установите реакцию среды.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 5. Свойства азотной кислоты. (работа в вытяжном шкафу!)
а) Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с металлами.
В две пробирки внесите по 5—10 капель концентрированной азотной кислоты. В одну из них поместите гранулу цинка, в другую — медную стружку.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Взаимодействие разбавленной азотной кислоты с металлами.
В две пробирки внесите по 5—10 капель разбавленной азотной кислоты. В одну из них поместите гранулу цинка, в другую — медную стружку. Пробирки нагрейте на небольшом пламени горелки.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
в) Взаимодействие очень разбавленной азотной кислоты с металлами.
В пробирку поместите немного цинковой пыли и добавьте 5—10 капель очень разбавленной азотной кислоты. Энергично взболтайте смесь в течение нескольких минут.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 6. Получение кальциевых солей ортофосфорной кислоты.
В три пробирки налейте раствор хлорида кальция. В одну из них добавьте раствор аммиака и раствор гидрофосфата натрия, в другую — только раствор гидрофосфата натрия, в третью — раствор дигидрофосфата натрия. Испытайте отношение полученных осадков к уксусной и соляной кислотам.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 7. Гидролиз ортофосфатов натрия.
В три пробирки внесите по 5—6 капель раствора нейтрального лакмуса. Оставьте одну пробирку как контрольную, во вторую внесите 3—4 кристалла ортофосфата натрия, в третью — столько же дигидроортофосфата натрия. Содержимое второй и третьей пробирок тщательно размешайте чистыми стеклянными палочками до полного растворения солей.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Контрольные вопросы к лабораторной работе «АЗОТ. ФОСФОР».
1. Азот. Фосфор. Электронная структура атомов. Возможные степени окисления, примеры соединений.
2. Азот. Фосфор. Распространение в природе.
3. Аммиак. Структурная формула молекулы. Физические и химические свойства.
4. Оксиды азота. Физические и химические свойства.
5. Азотистая кислота. Азотная кислота. Получение, физические и химические свойства.
6. Промышленное получение азотной кислоты.
7. Аллотропные модификации фосфора.
8. Фосфорные кислоты. Структура, физические и химические свойства.
9. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида аммония, взятого в избытке с серной кислотой и сульфатом никеля (II).
10. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
HNO3 → NH4NO3 → NH3→ NO → NO2 → HNO3
10. Допишите уравнения реакций:
Zn + HNO3 (разб.) → ; Fe + HNO3 (разб.) → ; Cu + HNO3 (разб.) → ;
Zn + HNO3 (конц.) → ; Fe + HNO3 (конц.) → ; Cu + HNO3 ((конц.)) →
11. Вычислить какой объем азота (н.у.) образуется при нагревании 20 г нитрита аммония.
12. Смешано 10 л 20%-ного раствора аммиака (ρ = 0,89 г/см3) с 10 л 3,8%-ного раствора аммиака (ρ = 0,92 г/см3). Определить молярную концентрацию аммиака в полученном растворе.
Для заметок_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 УГЛЕРОД. КРЕМНИЙ.
Опыт 1. Получение оксида углерода (IV).
Аппарат Киппа заправьте кусочками мрамора и раствором соляной кислоты (1 часть дистиллированной воды : 2 части концентрированной соляной кислоты). Получите газ. Действие выделяющегося газа испытайте на горящую лучинку.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 2. Получение угольной кислоты.
Пропустите газ, получаемый в аппарате Киппа, в пробирку с водой, подкрашенной лакмусом, до изменения окраски индикатора. Затем прокипятите раствор.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 3. Получение солей угольной кислоты.
а) Получение карбоната и гидрокарбоната кальция.
В коническую колбу с насыщенным раствором гидроксида кальция в течение 2—-3 мин из аппарата Киппа пропустите диоксид углерода до выпадения осадка, а затем до полного его растворения. Полученный раствор разлейте в две пробирки. В одну добавьте 2÷3 капли раствора едкого натра, а другую осторожно нагрейте до кипения.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Получение малорастворимых солей угольной кислоты.
Возьмите три пробирки. В первую внесите 4-5 капель раствора хлорида кальция, в другую — 4-5 капель раствора хлорида бария, в третью — 4-5 капель раствора хлорида стронция. В каждую добавьте такой же объем раствора карбоната натрия. После выпадения осадка, в каждую пробирку добавьте раствор уксусной кислоты.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 4. Гидролиз солей угольной кислоты.
а) Гидролиз карбоната и гидрокарбоната натрия.
В две пробирки внесите по 5-6 капель дистиллированной воды и по 2-3 капли раствора фенолфталеина. Затем в одну пробирку внесите несколько кристаллов соли карбоната натрия, в другую — гидрокарбоната натрия.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Влияние карбоната натрия на гидролиз карбоната железе (III) и карбоната
алюминия.
В одну пробирку внесите 3-4 капли раствора соли железа (Ш), в другую — такой же объем раствора соли алюминия. В обе пробирки добавьте по 3-5 капель раствора карбоната натрия.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 5. Термическое разложение солей угольной кислоты.
В три сухие пробирки с изогнутой газоотводной трубкой поместите небольшие массы твердых солей: карбоната кальция, гидрокарбоната натрия, карбоната гидроксомеди (II). Пробирки укрепите в штативе горизонтально, опустите конец газоотводной трубки в раствор гидроксида кальция, и нагрейте на газовой горелке.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 6. Получение гидрогеля и гидрозоля кремниевой кислоты.
В две пробирки внесите по 4—5 капель насыщенного раствора силиката натрия. В первую пробирку добавьте примерно такой же объем разбавленной соляной кислоты и перемешайте раствор стеклянной палочкой. Во вторую пробирку с силикатом натрия внести в 2 раза больший объем концентрированной соляной кислоты и нагрейте на пламени спиртовки.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 7. Свойства кремниевой кислоты.
Внесите в две пробирки по 5—6 капель разбавленного раствора силиката натрия. В первую по каплям прилейте раствор уксусной кислоты, во вторую — пропустите диоксид углерода из аппарата Киппа.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 8. Гидролиз солей кремниевой кислоты.
а) Гидролиз силиката натрия.
В пробирку внесите 3—5 капель раствора силиката натрия и 1 каплю раствора фенолфталеина.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
б) Гидролиз силиката натрия в присутствии хлорида аммония.
В пробирку с раствором силиката натрия (3—5 капель) добавьте такой же объем раствора хлорида аммония.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 9. Получение малорастворимых солей кремниевой кислоты.
Налейте в четыре пробирки по 5—6 капель раствора силиката натрия и добавьте в них такой же объем растворов солей: кальция, железа, кобальта, никеля.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Уравнение реакций ___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Опыт 10. Изучение огнестойкости тканей, пропитанных силикатом
натрия.
В пробирку с раствором силиката натрия опустите кусочек ткани. Через несколько минут ткань извлеките из раствора и подсушите на пламени. Затем внесите в пламя ткань, пропитанную и не пропитанную силикатом натрия.
Визуальные наблюдения _______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Контрольные вопросы к лабораторной работе «УГЛЕРОД. КРЕМНИЙ».
1. Углерод. Кремний. Электронная структура атомов. Возможные степени окисления, примеры соединений.
2. Углерод. Кремний. Распространение в природе.
3. Аллотропические модификации углерода.
4. Оксиды углерода. Физические и химические свойства.
5. Какие вещества называются органическими?
6. Химический состав нефти. Продукты переработки нефти.
7. Метан. Строение молекулы, физические и химические свойства.
8. Напишите уравнения реакций получения метана из карбида алюминия; ацетилена из карбида кальция.
9. Диоксид кремния. Силикаты. Распространение в природе.
10. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
CaCO3 → CO2 → NaHCO3 → Na2CO3 → NaOH
11. Допишите уравнения реакций:
SiO2 + Mg → ; SiO2 + C → ; SiO2 + HF → ;
SiO2 + NaOH → ; SiO2 + K2CO3 → ; SiO2 + CaO →
12. Определить процентное содержание углекислого газа в воздухе, если при пропускании 1 м3 воздуха через раствор гидроксида бария образовалось 2,64 г карбоната бария.
13. Вычислить объем ацетилена (н.у.), который выделится при взаимодействии 20 кг карбида кальция с избытком воды.
14. Какой объем оксида углерода (II) (н.у.) может быть получен при воздушной газификации 2 т угля?
Для заметок_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6.