Лабораторная работа № 1. Классы химических соединений

1. Основания

Опыт 1.1. Получение оснований, не растворимых в воде. В две пробирки, одну – с раствором хлорида железа (III) FeCl₃, другую – с раствором хлорида (или нитрата, или сульфата) никеля (II) NiCl₂ (или Ni(NO₃)₂, или NiSO₄), прибавьте по каплям раствор гидроксида натрия NaOH до образования осадков. Отметьте структуру и цвет осадков. Напишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах. Осадок гидроксида железа (III) разделите пополам; в одну пробирку продолжайте добавлять щелочь, а в другую прилейте раствор кислоты (или HCl, или HNO₃, или H₂SO₄). Встряхните пробирки. Что происходит? Проделайте то же с осадком гидроксида никеля (II). Растворяются ли полученные осадки Fe(OH)₃ и Ni(OH)₂ в избытке щелочи? Растворяются ли эти осадки в кислоте? Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций взаимодействия осадков с кислотой и сделайте вывод о характере гидроксидов железа (III) и никеля (II).

Опыт 1.2. Получение амфотерных оснований. В две пробирки, одну – с раствором соли алюминия (AlCl₃ или Al₂(SO₄)₃), другую – с раствором соли хрома (III) (или CrCl₃, или Cr₂(SO₄)₃, или Cr(NO₃)₃), прибавляйте (при постоянном встряхивании) по каплям раствор щелочи (NaOH или KOH) до образования объемного осадка. Осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃ разделите пополам; в одну пробирку прилейте раствор кислоты (или HCl, или HNO₃, или H₂SO₄), в другую – раствор щелочи. Проделайте то же с осадком гидроксида хрома (III) Cr(OH)₃. Растворяются ли полученные осадки в растворе кислоты и в избытке щелочи? Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения происходящих реакций и отметьте цвет и структуру осадков. В чем отличие амфотерных оснований от оснований, полученных в опыте 1.1?

Гидроксид алюминия широко применяется в полиграфическом производстве: во-первых, как белый пигмент, который в смеси со связующим дает прозрачные белила; во-вторых, смесь Al(OH)₃ и BaSO₄ дает печатные белила; в-третьих, он служит основой для изготовления красочных лаков; в-четвертых, его используют для лакирования оттисков и для осветления различных цветных красок, т.е. для ослабления их интенсивности.

2. Кислоты

Опыт 2.1. Взаимодействие металлов с кислотами. В три пробирки, одну – с раствором соляной кислоты HCl, другую – с раствором серной кислоты H₂SO₄, третью – с раствором азотной кислоты HNO₃, бросьте по кусочку цинка (тяга!). Какой газ выделяется в каждой пробирке? Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций. В случае азотной кислоты взаимодействие с цинком можно описать уравнением:

3Zn↓ + 8HNO₃ = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O.

Выделяется ли водород при взаимодействии металлов с азотной кислотой?

Опыт 2.2. Взаимодействие щелочей с кислотами. В пробирку с раствором щелочи (NaOH или KOH) добавьте каплю фенолфталеина, а затем – по каплям раствор кислоты (или HCl, или HNO₃, или H₂SO₄) до обесцвечивания раствора. Объясните причину появления и исчезновения окраски индикатора и напишите молекулярное и сокращенное ионное уравнения реакции.

Опыт 2.3. Взаимодействие солей с кислотами. В пробирку с раствором нитрата свинца Pb(NO₃)₂ добавьте раствор соляной кислоты HCl до образования осадка (кислота не должна быть концентрированной). Напишите молекулярное и сокращенное ионное уравнения реакции.