Часть 3. P-элементы VI группы (Сера)

Цель работы

Изучение способов получения и свойств p-элементов VI группы.

Оборудование и реактивы

Пробирки, пробиркодержатель, фарфоровые чашки, фарфоровая ложечка, железная ложечка, тигель, спиртовка, спички, газоотводные трубки, кристаллизатор, штатив, кристаллизатор, лучинка, микроскоп, фильтровальная бумага, пробка,, универсальная индикаторная бумага.

Сера S (к), цинк Zn (порошкообразный), сульфид железа (III) Fe₂S₃ (к), сахароза, уголь активированный, иодид калия KI (к), медь Cu, цинк Zn; дистиллированная вода, четыреххлористый углерод CCl₄; растворы: азотная кислота HNO₃ (конц.), соляная кислота HCl (конц.), серная кислота H₂SO₄ (разб.), хлорид бария BaCl₂, хлорид меди CuCl₂, хлорид цинка ZnCl₂, хлорид свинца PbCl₂, хлорид железа (II) FeCl₂, хлорид натрия NaCl, тиосульфат натрия Na₂S₂O₃, иодная вода.

Экспериментальная часть ⁴

Опыт 1. Аллотропия серы. Получение ромбической серы (тяга!)

1.1. В пробирку к 2 мл четыреххлористого углерода CCl₄ внесите немного порошка серы, закройте пробирку пробкой, тщательно встряхните содержимое и отфильтруйте через складчатый фильтр в маленькую фарфоровую чашку. После испарения растворителя в чашке образуются кристаллы ромбической серы. Рассмотрите кристаллы под микроскопом и объясните диаграмму состояния серы.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 2. Окислительно-восстановительные свойства серы

2.1. Проведите реакцию между конц. азотной кислотой HNO₃ и порошкообразной серой при нагревании. Полученный раствор испытайте на присутствие в нем сульфат-ионов раствором хлорида бария BaCl₂.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

2.2. В бесцветное пламя спиртовки внесите на фарфоровой или стеклянной ложечке небольшое количество серы (около 0,2 г). Наблюдайте горение серы и отметьте цвет пламени.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

2.3. Смешайте порошкообразную серу и цинк в массовом соотношении 1,5 : 1 и смесь сожгите в вытяжном шкафу в железной ложечке.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 3. Получение и свойства сероводорода

3.1. Получите H₂S в пробирке с газоотводной трубкой действием на сульфид железа (II) FeS разб. HCl или H₂SO₄. Пропустите сероводород в воду в течение 10–15 минут. Определите pH в полученном растворе при помощи универсальной индикаторной бумаги ___________. Любой ли кислотой можно пользоваться для получения сероводорода из FeS?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 4. Получение и свойства сульфидов

4.1. Прилейте к растворам CuCl₂, ZnCl₂, PbCl₂, (II) FeCl₂, NaCl в разных пробирках сероводородную воду, полученную в предыдущем опыте или пропустите ток сероводорода. Объясните, почему не во всех случаях образуются осадки.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Все полученные осадки отделите от раствора декантацией. Испытайте растворимость этих осадков в 2 н. растворе соляной кислоты HCl.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 5. Свойства тиосульфата натрия

5.1. В две пробирки налейте по 1,5 мл разб. раствора тиосульфата натрия Na₂S₂O₃. В первую пробирку прилейте 1 мл раствора соляной кислоты HCl.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Вторую часть Na₂S₂O₃ по каплям внесите в пробирку с кипящей конц. соляной кислотой (тяга!). Как происходит распад тиосерной кислоты, образующейся в начальный момент реакции?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

5.2. Испытайте отношение раствора Na₂S₂O₃ к действию сильных и слабых окислителей. В качестве окислителя используйте иодную воду. При проведении опыта в раствор тиосульфата добавляйте по каплям реагент до тех пор, пока с раствором не произойдут изменения. Объясните наблюдение и напишите уравнения реакций, учитывая, что при действии слабого окислителя образуется соль тетратионовой кислоты.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 6. Серная кислота и ее свойства

6.1. Водоотнимающее действие конц. H₂SO₄

Опустите в конц. серную кислоту лучинку. Объясните причину ее обугливания.

________________________________________________________________________________

Насыпьте в маленький стакан 5–6 г сахарной пудры и поставьте его в стеклянную ванну. Прилейте к сахару немного воды до образования кашицы, затем 5–6 мл конц. серной кислоты и хорошо перемешайте стеклянной палочкой.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

6.2. Действие серной кислоты на неметаллы

Подействуйте конц. серной кислотой при нагревании на серу и уголь.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

6.3. Действие серной кислоты на металлы

Испытайте действие разб. и конц. серной кислоты на Cu, Zn на холоду и при нагревании. Объясните наблюдение и напишите уравнения реакций в таблице.

	При комнатной температуре	При нагревании
разб. H2SO4	H2SO4 + Zn H2SO4 + Cu	H2SO4 + Zn H2SO4 + Cu
конц. H2SO4	H2SO4 + Zn H2SO4 + Cu	H2SO4 + Zn H2SO4 + Cu

6.4. Действие серной кислоты на иодид калия

В 1–2 мл конц. серной кислоты внесите немного кристаллического иодида калия.

________________________________________________________________________________