9. Жесткость воды и ее устранение

а) Насыпать в колбочку (на кончике ножа) MgCO₃ и СаСО₃. Налить до половины колбочки воды и взболтать в ней смесь этих двух солей. Из аппарата Киппа пропускать углекислый газ до полного растворения солей. Написать уравнения реакций. Полученную жесткую воду оставить для следующих опытов.

б) Взять четыре пробирки: в одну налить дистиллированную воду, а в остальные три — полученную в предыдущем опыте жесткую воду.

В пробирку с дистиллированной водой приливать по каплям из бюретки мыльный раствор до получения устойчивой мыльной пены, встряхивая пробирку после каждой капли. Записать число капель, необходимых для этого. То же самое проделать с одной из пробирок, где находится жесткая вода. Обратить внимание на осадок, который получается на стенках пробирки. Объяснить, почему для образования пены в жесткой воде необходимо больше капель мыльного раствора.

в) В другую пробирку с жесткой водой приливать по каплям, все время взбалтывая, известковую воду до появления неисчезающей мути. После этого опять прилить, как и в первые две пробирки, мыльный раствор и заметить число капель, требуемое для образования пены.

г) Последнюю пробирку с жесткой водой прокипятить, охладить, после чего определить, сколько капель мыльного раствора требуется для образования пены.

Результаты записать в таблицу и из сопоставления полученных данных сделать выводы:

Пробирки	Число капель мыльного раствора до образования пены
С дистиллированной водой С жесткой водой без обработки С жесткой водой после прибавления известковой воды С жесткой водой после кипячения

10. Окрашивание пламени солями кальция, стронция и бария

Очистить платиновую или нихромовую проволоку, опуская ее в НС1 и прокаливая в пламени газовой горелки. Затем опустить ее в раствор соли кальция и ввести в бесцветное пламя горелки. Наблюдать окрашивание пламени. Проделать аналогичный опыт с солями стронция и бария. Записать цвет, в который окрашивают пламя соли щелочноземельных металлов.

Лабораторная работа № 3. Алюминий и их соединения

Контрольные вопросы

1. Написать электронные формулы атомов бора и алюминия. Как изменяются радиусы атомов и потенциалы ионизации элементов в главной подгруппе III группы?

2. Из каких природных соединений получают бор и алюминий? Какие химические или электрохимические процессы при этом используют? Написать уравнения реакций восстановления бора из оксида бора и схему электрохимических процессов, протекающих у электродов при электролитическом производстве алюминия.

3. Написать уравнения реакций получения борида магния, диборана. оксида бора и борных кислот. Указать степень окисления бора и условия получения этих соединений.

4. Каково отношение алюминия к кислороду, воде, щелочам? Написать соответствующие уравнения реакций.

5. Написать уравнения реакций взаимодействия алюминия с разбавленными и концентрированными растворами НС1, H₂SO₄ и HNO₃.

6. Каковы химические свойства оксида и гидроксида алюминия? Написать соответствующие уравнения реакций. Объяснить причину амфотерности гидроксида алюминия.

7. Сравнить химические свойства бора и алюминия, их оксидов и гидроксидов. Объяснить, почему бор и его кислородные соединения по химическим свойствам отличаются от алюминия и от остальных элементов главной подгруппы III группы.

8. Как протекает гидролиз солей алюминия, образованных различными по силе кислотами? Написать соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Приборы и посуда. 1) Технохимические весы с разновесом. 2) Штатив с кольцом. 3) Горелка. 4) Железный тигель. 5) Фарфоровый тигель. 6) Фарфоровый треугольник. 7) Фарфоровая ступка. 8) Фарфоровая чашка (большая). 9) Воронка. 10) Стеклянная палочка. 11) Стеклянная палочка с платиновой или нихромовой проволокой. 12) Стакан емкостью 100 мл. 13) Тигельные щипцы. 14) Штатив с пробирками. 15) Прибор по рисунку 91. Реактивы и материалы. 1) Магний (лента, порошок). 2) Алюминий (пластинки, стружка или опилки). 3) Тетраборат натрия Na₂B₄O₇ • 10Н₂О (бура). 4) Борная кислота Н₃ВО₃. 5) Сульфат алюминия А1₂(S0₄)₃•18Н₂О. 6) Сульфат калия K₂SO₄. 7) Хлорид натрия NaCl. 8) Лакмусовая бумажка. 9) Фильтровальная бумага. 10) Наждачная бумага. II) Вата. 12) Органический краситель (например, метиловый фиолетовый). 13) Микрокалькулятор.

Растворы. 1) Азотная кислота НNО₃ (конц., р=1,41 г/см³ и 2 н.). 2) Серная кислота H₂SO₄ (конц., р=1,84 г/см³ и 2 н.). 3) Соляная кислота (конц., р = 1,18 г/см³ и 2 н.). 4) Гидроксид натрия NaOH (30%-ный и 2 н.). 5) Аммиак NНз водный (25%-ный). 6) Тетраборат натрия Na₂B₄O₇ (насыщ.). 7) Хлорид кобальта (II) СоСl₂ (конц.). 8) Нитрат кобальта (II) Со(NО₃)₂ (0,1 н.). 9) Хлорид ртути (II) HgCl₂ (0,5%-ный) или нитрат ртути (I) Hg₂(NO₃)₂ (0,2 н.). 10) Сульфат алюминия A1₂(SO₄)₃ (0,5 н.). 11) Ацетат натрия NaCH₃COO (0,5 н.). 12) Хлорид аммония NH₄C1 (насыщ.). 13) Сульфид аммония (NH₄)₂S (2 н.). 14) Сульфат хрома (III) Cr₂(SO₄)₃ (конц.).