1. Закончить уравнения реакций

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА города СЕМЕЙ
Инженерно-технологический факультет
Кафедра химии
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ II»
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 5В072000-ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
СЕМЕЙ 2014
ОБЩИЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
1. Работать одному в лаборатории категорически запрещается, так как в
ситуации несчастного случая некому будет оказать помощь пострадавшему и
ликвидировать последствия аварии.
2.Во время работы в лаборатории необходимо соблюдать чистоту, тишину,
порядок и правила техники безопасности, так как поспешность и небрежность
часто приводят к несчастным случаям с тяжелыми последствиями.
3.Каждый работающий должен знать, где находятся в лаборатории средства
противопожарной защиты и аптечка, содержащая все необходимое для
оказания первой помощи.
4.Категорически запрещается в лаборатории курить, принимать пищу, пить
воду.
5.Нельзя приступать к работе, пока учащиеся не усвоят всей техники ее
выполнения.
6.Опыты нужно проводить только в чистой химической посуде. После
окончания эксперимента посуду сразу же следует мыть.
7.В процессе работы необходимо соблюдать чистоту и аккуратность, следить,
чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук, так как многие вещества
вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.
8.Никакие вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус. Нюхать вещества
можно, лишь осторожно направляя на себя пары или газы легким движением
руки, а не наклоняясь к сосуду и не вдыхая полной грудью.
9.На любой посуде, где хранятся реактивы, должны быть этикетки с указанием
названия веществ.
11.Сосуды с веществами или растворами необходимо брать одной рукой за
горлышко, а другой снизу поддерживать за дно.
11.Категорически запрещается затягивать ртом в пипетки органически
вещества и их растворы.
12.Во время нагревания жидких и твердых веществ в пробирках и колбах
нельзя направлять их отверстия на себя и соседей. Нельзя также заглядывать
сверху в открыто нагреваемые сосуды во избежание возможного поражения
при выбросе горячей массы.
13.После окончания работы необходимо выключить газ, воду, электроэнергию.
14.Категорически запрещается выливать в раковины концентрированные
растворы кислот и щелочей, а также различные органические растворители,
сильно пахнущие и огнеопасные вещества. Все эти отходы нужно сливать в
специальные бутыли.
15.В каждой лаборатории обязательно должны быть защитные маски, очки.
16.В каждом помещении лаборатории необходимо иметь средства
противопожарной защиты: ящик с просеянным песком и совком для него,
противопожарное одеяло (асбестовое или толстое войлочное), заряженные
огнетушители.
17.В доступном месте в классе-лаборатории должен быть «Уголок техники
безопасности», где необходимо разместить конкретные инструкции по методам
безопасности работы и правила поведения в химическом кабинете.
19. При работе в лаборатории необходимо применять индивидуальные средства
защиты, а также соблюдать правила личной гигиены.
Лабораторная работа № 1
Тема: «Кислород. Водород. Пероксид водорода» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами водорода и кислорода.
Оборудование и реактивы: Пробирки, штатив, спиртовка,
газоотводная трубка, газометр, стеклянная банка на 150-200 мл, щипцы.
Перманганат калия, нитрат калия, сера, уголь, цинк, 20% раствор серной
кислоты. Пероксид водорода, бихромат калия, этиловый эфир, иодид калия,
крахмал.
Выполнение работы
Опыт 1. Получение кислорода.
Нагреть в пробирке небольшое количество перманганата калия. Доказать
выделение кислорода (как?). Написать уравнение реакции.
Опыт 2. Свойства кислорода.
Взять сухую пробирку и заполнить наполовину нитратом калия.
Укрепить её в штативе вертикально и нагревать до расплавления соли. Когда из
расплавленной массы начнут выделяться пузырьки газа, накалить на спиртовке
кусочек угля и бросить в пробирку. Наблюдать горение угля в кислороде в
момент его выделения. Когда уголь сгорит, бросить в пробирку кусочек серы.
Написать уравнения реакций.
Опыт 3. Различие окислительных свойств чистого кислорода и воздуха.
Банку наполнить до краев водой, закрыть плотно стеклянной пластинкой
и перевернув вверх дном, погрузить в ванну с водой, убрать пластинку.
Подвести газоотводную трубку газометра под банку. Наполнить банку
кислородом, оставив в банке небольшое количество воды (для чего?), закрыть
пластинкой и вынуть из воды. Сравните интенсивность горения серы в воздухе,
в кислороде и в атомарном кислороде (опыт 2). После сжигания ложечку, в
которой сжигалась сера, погрузить в воду на дно сосуда. Закрыть банку,
взболтать, растворить продукты горения серы. Написать уравнения реакции.
Опыт 4. Получение водорода действием металла на кислоту.
Поместить в пробирку несколько гранул цинка, прилить серной кислоты,
закрыть отверстие пробирки газоотводной трубкой, кончик которого оттянут
вверх. Проверив выделяющийся водород «на чистоту», можно поджечь водород
горящей лучинкой. Можно ли применять концентрированную серную кислоту?
Ответ обоснуйте. Напишите уравнения реакций.
Опыт 5. Восстановление перманганата калия водородом в момент выделения.
В разбавленный раствор серной кислоты добавить несколько капель
перманганата калия, разделить в две пробирки. В одну из них бросить кусочек
цинка, в другую пропустить водород из аппарата Киппа. Сравнить скорость
обесцвечивания раствора в пробирках. Написать уравнение реакции.
Опыт 6. Реакция открытия пероксида водорода.
Налить в пробирку 3мл воды, добавить 2-3 капли бихромата калия и 2-3
капли разбавленной серной кислоты. Прилить 1мл этилового эфира и 1-2мл
пероксида водорода. Встряхнуть содержимое пробирки. Наблюдать
окрашивание слоя эфира в синий цвет. Написать уравнения реакций.
Опыт 7. Окислительные свойства пероксида водорода.
К 1-2мл раствора иодида калия, подкисленного серной кислотой, прилить
2-3 капли раствора пероксида водорода. Добавить крахмал. Что наблюдается.
Написать уравнение реакции.
Опыт 8. Восстановительные свойства пероксида водорода.
Налить в пробирку 2 мл пероксида водорода, 1-2мл серной кислоты и
приливать по каплям перманганат калия. Какой газ при этом выделятся? Как
меняется цвет раствора. Написать уравнения реакции.
Контрольные вопросы:
1. Напишите уравнения реакций разложения бертолетовой соли, нитрата калия.
2. Как устроен газометр? Как следует заполнять газометр кислородом?
3. Почему при пропускании озона через раствор иодида калия происходит
пожелтение раствора?
4. Как называются соединения водорода с металлами и неметаллами?
5. Что такое «гремучая смесь»? Что значит «проверить водород на чистоту»?
6. Какое строение имеет молекула пероксида водорода?
7. Что называется пергидролем? Бывает ли пероксид водорода безводным?
Лабораторная работа № 2
Тема: «Получение свободных галогенов, их свойства. Водородные и
кислородные соединения галогенов» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами галогенов и их водородных
и кислородных соединений.
Оборудование и реактивы: Пробирки, штатив, спиртовка,
газоотводная трубка. Перманганат калия, соляная кислота, диоксид марганца,
сурьма, раствор серной кислоты, йод. Диоксид свинца или сурик, бромид
калия, йодид калия, концентрированная серная кислота. Перманганат калия,
бром, гидроксид кальция, щелочь.
Выполнение работы
Опыт1. Получение хлора.
А) Всыпать в пробирку немного перманганата калия и прилить
концентрированной соляной кислоты. Закрыть пробирку пробкой с
газоотводной трубкой. Собрать хлор в пробирки, закрыть пробками. Написать
уравнение реакции.
Б) Всыпать в пробирку немного диоксида марганца и прилить
концентрированной соляной кислоты. Написать уравнение реакции.
Опыт 2. Взаимодействие хлора с металлами и неметаллами.
В пробирку с хлором всыпать немного сурьмы. Что наблюдается?
Написать уравнение реакции. В другую пробирку с хлором внести ложечку с
подожженным красным фосфором. Что происходит? Написать уравнение
реакции.
Опыт 3. Свойства йода.
А) Поместить в сухую пробирку несколько кристаллов йода и слегка
нагреть. Обратить внимание на цвет паров. Внести в пары йода холодную
стеклянную палочку. Вынув палочку, наблюдать появление на ней кристаллов
йода.
Б) Когда пробирка с йодом остынет, прилить немного воды. Хорошо ли
йод растворяется в воде? Добавить иодид калия и встряхнуть пробирку.
Объясните причину растворения йода в иодиде калия. Написать уравнение
реакции.
В) В фарфоровой чашке смешать порошок алюминия и кристаллы йода,
капнуть воды. Что при этом наблюдается? Написать уравнение реакции.
Опыт 4. Восстановительные свойства галогенидов.
А) Поместить в пробирку немного диоксида свинца или сурика. Добавить
концентрированный раствор соляной кислоты. Нагреть. Какой газ выделяется?
Написать уравнение реакции.
Б) К раствору бромида калия прибавить несколько капель серной
кислоты, перманганата калия и бензола. Встряхнуть содержимое пробирки.
Объяснить, что наблюдается. Написать уравнение реакции.
В) К нескольким каплям йодида калия осторожно прибавить несколько
капель концентрированной серной кислоты. Что образуется? Написать
уравнение реакции.
Опыт 5. Взаимодействие галогенов с водой.
А) Пропустить ток хлора в пробирку с водой. Написать уравнение
реакции. Прилить несколько капель бензола. Встряхнуть. Наблюдать окраску
слоя бензола.
Б) Растворить бром в воде. Обратить внимание на цвет и запах. Написать
уравнение реакции. Прилить несколько капель бензола. Встряхнуть. Наблюдать
окраску слоя бензола.
В) Растворить йод в воде. Написать уравнение реакции. Прилить
несколько капель бензола. Встряхнуть. Наблюдать окраску слоя бензола.
Сопоставить взаимодействие галогенов с водой.
Опыт 6. Получение и свойства белильной извести.
К 2 г гидроксида кальция добавить 15-20 мл воды, хорошо перемешать,
поместить в стаканчик, охлаждаемый холодной водой и пропустить хлор в
течение 10-15мин. Зачем необходимо охлаждение? Испытать действие
полученного раствора на индиго или окрашенную ткань. Написать уравнение
реакции.
Опыт 7. Взаимодействие брома и йода с водой.
А) Прилить к бромной воде немного щелочи. Почему исчезают окраска и
запах брома? Написать уравнение реакции.
Б) Провести аналогичный опыт с йодной водой. Написать уравнение
реакции.
Опыт 8 Окислительные свойства.
А) К 1-2мл хлорной воды прибавить пероксид водорода. Какой газ
выделяется? Написать уравнение реакции.
Б) К нескольким каплям йодной воды добавить крахмал. Встряхнуть
содержимое пробирки и прибавить тиосульфат натрия до исчезновения синей
окраски крахмала. Написать уравнение реакции.
Контрольные вопросы:
1. Почему химическая активность понижается от фтора к йоду?
2. Чем объясняется повышение температур кипения и плавления в ряду
галогенов?
3. Как меняется сила галогеноводородных кислот?
4. Какими способами можно получить бром?
5. В каких сосудах хранят водный раствор фтористого водорода? Как
называется этот раствор?
6. Объясните, почему при взаимодействии концентрированной серной кислоты
с бромидом калия, получающийся бромистый водород загрязнен бромом и
сернистым газом. Написать уравнение реакции. Как получить чистый
бромистый водород?
7. Какие кислородные кислоты образует хлор?
8. Как получают оксиды хлора?
9. Как можно получить бромат калия и бромид калия?
10. Какие кислородсодержащие кислоты образует йод?
11. Какие кислородсодержащие кислоты образует бром?
12. Укажите самую сильную кислоту среди кислородсодержащих кислот
галогенов.
Лабораторная работа № 3
Тема: «Сера, водородные и кислородные соединения серы» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами серы и его соединений.
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка, плитка,
фарфоровый тигель, фарфоровая чашка, стаканы. Сера, концентрированная
серная кислота, сульфид железа, соляная кислота, сульфид аммония.
Сероуглерод, растворы солей меди, цинка, свинца, кадмия, сульфит натрия.
Хлорная вода, перманганат калия.
Выполнение работы
Опыт 1 Аллотропия серы.
А) Ромбическая сера. В сухую пробирку налить 4-5мл сероуглерода и
небольшими порциями добавлять порошок серы до получения насыщенного
раствора. Полученный раствор отфильтровать в фарфоровую чашку и оставить
под тягой для испарения. Каплю полученного раствора поместить на
предметное стекло, накрыть покровным стеклом и наблюдать под микроскопом
рост кристаллов.
Б) Моноклинная сера. В тигле расплавить серу. Охладить. Вылить серу в
стакан с водой. Рассмотреть образовавшиеся в тигле кристаллы.
В) Пластическая сера. Серу в пробирке расплавить, нагревать расплав
пока не потемнеет. Вылить тонкой струйкой в кристаллизатор с холодной
водой. Вынуть массу из воды, высушить фильтровальной бумагой. Испытать
тягучесть и растворимость в сероуглероде.
Опыт 2. Получение и свойства сероводорода.
Взять в пробирку 1-2г сульфида железа (II), налить 5-8 мл 20% раствора
соляной кислоты. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Поджечь,
выделяющийся сероводород, поднести влажную лакмусовую бумажку. Что
наблюдается? В ряд пробирок налить хлорную воду, подкисленные растворы
перманганата калия и дихромата калия, дистиллированную воду. Через все
растворы пропустить сероводород. Испытать водный раствор лакмусом.
Написать уравнения реакций.
Опыт 3. Получение сульфидов.
Налить в пробирки по 1-2 мл раствора солей железа, цинка, меди, кадмия.
Добавить в каждую пробирку по 1-2 мл раствора сульфида аммония. Отметить
цвет осадков. К полученным осадкам прилить соляной кислоты. Написать
уравнения реакций.
Опыт 4. Получение оксида серы (IV).
Положить в пробирку несколько кристаллов сульфита натрия. Добавить 1-2мл
70% серной кислоты. Написать уравнение реакции.
Опыт 5. Свойства серной кислоты.
А) В 2 пробирки налить по 2 мл концентрированной серной кислоты. В
одну из них внести кусочек серы, в другую – угля. Написать уравнения
реакций.
Б) Насыпать в пробирку 1-2 г сахарной пудры, прилить воды до
получения кашицы. Укрепить пробирку в лапке штатива. Прилить 2-3мл
концентрированной серной кислоты. Перемешать содержимое пробирки
стеклянной палочкой. Написать уравнение реакции.
Контрольные вопросы:
1. Приведите примеры реакций, в которых сера проявляет восстановительные и
окислительные свойства.
2. Какие водородные соединения образует сера? Каково их строение?
3. Какие три типа реакции характерны для сернистого газа?
4. Реагируют ли железо, цинк и медь с разбавленным (концентрированным)
раствором серной кислоты? Напишите уравнения реакций.
5. Как получают тиосульфат натрия?
Лабораторная работа № 4
Тема: «Свойства азота. Получение и свойства аммиака, кислородные
соединения азота» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами азота и его водородных
соединений
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка, плитка,
фарфоровый тигель. Сульфат аммония, хлорид аммония, нитрит натрия,
сульфат алюминия, гидроксид кальция. Перманганат калия, дихромат калия,
бромная вода, соляная кислота, едкий натрий, фенолфталеин, лакмус. Азотная
кислота, медь, сероводородная вода, нитрат свинца, нитрат меди. Нитрит
калия, серная кислота, йодид калия, крахмал.
Выполнение работы
Опыт 1. Получение азота.
В пробирку налить 8-10 мл насыщенного раствора хлорида аммония. Во
вторую пробирку налить такое же количество насыщенного раствора нитрита
натрия. Подогреть на спиртовке, слить вместе горячие растворы. Когда
начнется энергичное выделение газа, внесите в пробирку горящую лучинку.
Отметьте наблюдаемое явление. Составьте уравнения реакций: образования
нитрита аммония и последующего его разложения с образованием азота и воды.
Опыт 2. Получение аммиака, его взаимодействие с водой и хлористым
водородом.
Поместить в фарфоровой тигелек по 3-4 микрошпателя сульфата аммония
и гашеной извести. Стеклянной палочкой тщательно перемешать смесь и
небольшое ее количество поместить в пробирку (около ½ объема). Отметить
запах аммиака. Пробирку укрепить в штативе, закрыв пробкой с газоотводной
трубкой, конец которой опустить в коническую колбу с водой около 2/3
объема. На слабом пламени горелки нагревать смесь 3-5 мин, пропуская аммиак
в воду, после чего пробирку с полученным раствором отставить, закрыть
пробкой и сохранить для следующего опыта, а к отверстию газоотводной
трубки поднести стеклянную палочку, смоченную концентрированной соляной
кислотой, влажную красную лакмусовую бумажку.
Описать наблюдаемые явления и объяснить их. Написать уравнения реакций.
Опыт 3. Восстановительные свойства аммиака.
В три пробирки внести раздельно по 3-4 капли растворов: а) бромной
воды, б) перманганата калия, в) дихромата калия. В каждую из пробирок
добавить по 3-5 капель 25%-ного раствора аммиака. В каждом случае растворы
слегка подогреть до изменения их окраски.
Написать соответствующие уравнения реакций, учитывая, что в каждом случае
аммиак в основном окисляется до молекулярного азота, KMnO4
восстанавливается до MnO2, а K2Cr2O7 – до Cr2O3. Во всех случаях отметить
изменение окраски растворов.
Опыт 4. Образование оксида азота (IV).
К 2 кусочкам мелких стружек меди в пробирке прибавить 10-15 капель
концентрированной HNO3 . Напишите уравнение реакции.
Опыт 5. Образование оксида азота (II).
К 2 кусочкам мелких стружек меди в пробирке прибавить 10-15 капель
30% HNO3 выделяется бесцветный газ оксид азота (II), буреющий на воздухе.
Напишите уравнение реакции.
Опыт 6. Окисление сероводорода азотной кислотой.
В две пробирки налить по 10-15 капель сероводородной воды; в первую
прилить 5-7 капель концентрированнойHNO3, во вторую 5-7 капель
разбавленной 3н HNO3. Обе пробирки слегка нагреть. Написать уравнения
реакции.
Опыт 7. Термическое разложение солей азотной кислоты.
В сухие пробирки поместить нитрат свинца и нитрат меди. Укрепить обе
пробирки в штативе горизонтально и сильно нагреть. Что образуется в каждом
случае. Написать уравнения реакции.
Опыт 8. Восстановительные свойства азотистой кислоты.
Налить в пробирку 5-10 капель разбавленной H2SO4, добавить 1-2 капли
раствора перманганата калия до образования розовой окраски. К полученному
раствору по каплям добавлять нитрит калия. Как изменяется окраска раствора.
Написать уравнение реакции.
Опыт 9. Окислительные свойства азотистой кислоты.
Налить в пробирку 10-15 капель воды, добавить 2-3 капли 2н серной
кислоты, 1-2 капли йодида калия и 2-3 капли крахмала. Раствор перемешать,
добавить 3-5 капель нитрита калия. Наблюдать изменение цвета раствора.
Написать уравнение реакции.
Контрольные вопросы:
1. Как получают азот в промышленности?
2. Какие водородные соединения образует азот?
3. Охарактеризуйте химическую активность азота.
4. Какие степени окисления проявляет азот в соединениях?
5. Чем обусловлена высокая растворимость аммиака в воде?
6. Напишите уравнение реакции термического разложения дихромата аммония.
7. Как можно получить азотистый ангидрид?
8. Как можно из азотной кислоты получить азотный ангидрид?
9. Напишите формулы оксидов азота. Объясните причину полимеризации
некоторых из них. Какие из оксидов являются кислотообразующими?
10. Написать уравнения реакций взаимодействия растворов азотной кислоты
различной концентрации с медью, цинком, оловом.
Лабораторная работа № 5
Тема: «Свойства фосфора. Получение и свойства соединений фосфора.
Подгруппа мышьяка» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами фосфора и его соединений.
Ознакомление со свойствами элементов подгруппы мышьяка.
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка, плитка,
фарфоровая чашка, стаканы. Красный фосфор, белый фосфор, сероуглерод,
концентрированная азотная кислота. Сульфат железа (III), хлорид бария,
сульфат алюминия, гидрофосфат натрия, фосфат натрия, дигидрофосфат
натрия. Соляная кислота, уксусная кислота, лакмус. Оксид мышьяка (III),
хлорид сурьмы (III), хлорид висмута (III). Соляная кислота, карбонат натрия,
едкий натр, йодид калия.
Выполнение работы
Опыт 1. Получение белого фосфора.
В пробирку поместить небольшое количество красного фосфора и
закрыть отверстие ватным тампоном. Закрепить пробирку в штативе и
осторожно ее нагреть до перевода фосфора в пар. Что произошло с фосфором?
Наблюдать свечение фосфора в темноте.
Опыт 2. Растворимость фосфора в сероуглероде.
Налить в фарфоровую чашку 2-3мл сероуглерода и опустить маленький
кусочек белого фосфора. Испытать растворимость красного фосфора в
сероуглероде.
Опыт 3. Получение ортофосфорной кислоты.
В фарфоровую чашку взять небольшое количество красного фосфора и
10-12 капель концентрированной азотной кислоты. Чашку поставить на
водяную баню и, периодически перемешивая реакционную массу, нагревать до
прекращения выделения диоксида азота. Ортофосфорная кислота получается в
виде сиропообразной почти бесцветной массы. Написать уравнение реакции.
Опыт 4. Получение солей ортофосфорной кислоты.
Внести в 3 пробирки по несколько капель растворов сульфата железа,
хлорида бария, сульфата алюминия добавить несколько капель гидрофосфата
натрия. Наблюдать образование осадков. Испытать растворимость осадков в
уксусной и соляной кислотах. Написать уравнения реакций. Объяснить
растворимость фосфатов, исходя из произведения растворимости.
Опыт 5. Гидролиз растворимых фосфатов.
В 3 пробирки поместить фосфат, гидрофосфат и дигидрофосфат натрия.
Растворить в воде. Прибавить лакмус. Написать уравнения реакций гидролиза
солей.
Опыт 6. Свойства оксида и гидроксида мышьяка (III).
Налить в пробирку 2-3мл воды, оксид мышьяка около 0,1г и нагреть.
Растворяется ли полностью оксид? Разделить содержимое пробирки на 2
части. К первой прибавить едкий натр, а ко второй – соляную кислоту. Что
происходит на холоду и при нагревании? Написать уравнения реакций.
Опыт 7. Свойства оксида сурьмы (III).
К раствору хлорида сурьмы прилить раствор карбоната натрия до
слабощелочной реакции. Что происходит? Нагреть содержимое пробирки
до удаления углекислого газа. Дать осадку осесть. Промыть осадок
декантацией несколько раз водой. Испытать отношение оксида сурьмы к
кислоте и к щелочи. Написать уравнения реакций.
Опыт 8. Гидролиз хлоридов сурьмы (Ш) и висмута (Ш).
В две пробирки налить по 1мл подкисленных растворов хлоридов
сурьмы и висмута. Добавлять воду в обе пробирки до тех пор, пока не
образуются осадки. Написать уравнения реакций гидролиза солей.
Контрольные вопросы:
1. Какие соединения образует фосфор с водородом? Чем можно объяснить
незначительную растворимость фосфина в воде?
2. Какое строение имеет ион фосфония? В каких условиях можно получить
соли фосфония?
3. Какие процессы протекают при гидратации фосфорного ангидрида?
4. Фосфор образует трихлорид и пентахлорид фосфора, азот образует только
трихлорид. Чем это объясняется?
5. Напишите уравнения реакций получения мышьяковистой и мышьяковой
кислот.
6. Сравните кислотно-основные и окислительно-восстановительные
свойства гидроксидов мышьяка, сурьмы, висмута (III).
7. Как можно получить арсин, стибин?
8. Допишите уравнение реакции: As + NaOCl + H2O →
Лабораторная работа № 6
Тема: «Углерод и его свойства. Получение и свойства оксидов, угольной
кислоты» (2 часа)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами углерода и его кислородных
соединений.
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка. Серная
кислота, уголь, мрамор, фуксин, оксид меди, дихромат калия, нитрат ртути,
гидрокарбонат натрия, соли кадмия, кобальта, магния, хлорид железа.
Выполнение работы
Опыт 1. Восстановительные свойства углерода.
В пробирку поместить 2-3 капли концентрированной серной кислоты и
маленький кусочек угля. Укрепить пробирку в штативе и на маленьком
пламени спиртовка и осторожно подогреть ее. Наблюдать выделение пузырьков
газа. По запаху определить один из выделяющихся газов.
а) Описать и объяснить наблюдаемые в опыте явления. Написать
уравнения реакции; б) Написать уравнение реакции восстановления углем
серной кислоты.
Опыт 2. Абсорбционные свойства угля. Абсорбция красящих веществ из
раствора.
В пробирку до половины ее объема налить светло-розовый раствор
фуксина. Внести в раствор немного активного угля. Плотно закрыть пробирку
пальцем и энергично встряхивать ее 2-3 мин. Дать раствору отстояться и
отметить его обесцвечивание.
Опыт 3. Восстановление углем оксида меди.
На листе фильтровальной бумаги смешать один объем порошка оксида
меди с двумя объемами порошка угля. Приготовленную смесь поместить в
цилиндрическую пробирку, которую укрепить в штативе горизонтально.
Нагревать смесь сильным пламенем горелки в течение 10-12 мин. После
охлаждения пробирки высыпать ее содержимое на лист белой бумаги.
Отметить цвет полученного продукта. Обратить внимание на блестящий
красноватый налет, образовавшийся на стенках пробирки и объяснить его
образование. Написать уравнение реакции.
Опыт 4. Восстановление углем серной кислоты.
В пробирку поместить 2-3 капли концентрированной серной кислоты и
маленький кусочек угля. Укрепить пробирку в штативе и на маленьком
пламени горелки осторожно подогреть ее. Наблюдать выделение пузырьков
газа. По запаху определить один из выделяющихся газов.
Написать уравнение реакции, учитывая, что углерод окисляется до
диоксида углерода. Какое вещество восстановилось?
Опыт 5. Восстановление дихромата калия.
В пробирку с раствором K2Cr2O7 добавить 1-2 капли 2н. серной кислоты и
1 каплю раствора Hg(NO3)2 в качестве катализатора. Пропускать СО в
приготовленный раствор до изменения его окраски. Написать уравнение
реакции восстановления дихромата калия до сульфата хрома (III).В какое
соединение окислился оксид углерода (II)?
Опыт 6. Получение диоксида углерода и его растворение в воде.
Приготовить пробирку с нейтральным раствором лакмуса. В пробирку
положить 3-4 маленьких кусочка мрамора. Укрепив пробирку в штативе
вертикально, внести в нее 5 капель воды и 10 капель концентрированной
хлороводородной кислоты. Быстро закрыть пробирку пробкой с газоотводной
трубкой. Конец трубки опустить в пробирку с нейтральным раствором лакмуса
и пропускать газ 2-3 мин. Отметить изменение окраски лакмуса.
Описать
проделанную
работу.
Написать
схему
равновесия,
существующего в водном растворе диоксида углерода. Как сместится это
равновесие при добавлении в раствор щелочи? кислоты? Указать причину
смещения равновесия в каждом случае.
Опыт 7. Получение карбонатов щелочноземельных металлов и их растворение
в уксусной кислоте.
В трех пробирках получить карбонаты кальция, стронция и бария
взаимодействием растворов соответствующих солей с карбонатом натрия. Дать
растворам отстояться и, удалив пипеткой или кусочком фильтровальной бумаги
часть жидкости, добавить к осадкам по одной капле уксусной кислоты. Что
наблюдается?
Отметить выпадение осадков, их цвет и растворение в уксусной кислоте,
сопровождающееся выделением газа. Написать уравнения всех протекающих
реакций.
Опыт 8. Образование гидроксокарбонатов некоторых металлов.
К растворам солей магния, кобальта и кадмия добавить столько же
раствора карбоната натрия.
Отметить выпадение осадков гидроксокарбонатов указанных металлов,
их цвет и выделение пузырьков газа. Написать в молекулярном и ионном виде
уравнение реакции, протекающей с участием воды.
Опыт 9. Гидролиз карбоната и гидрокарбоната натрия.
В две пробирки внести по 3-4 капли нейтрального раствора лакмуса. В
одну из пробирок добавить 1-2 капли раствора карбоната натрия, в другую такое же количество раствора гидрокарбоната натрия. Отметить различие в
окраске лакмуса.
Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакции гидролиза
первой и второй соли. В каком случае гидролиз протекает слабее? Почему?
Опыт 10. Влияние иона CO32- на гидролиз некоторых солей.
К растворам солей железа (III) и олова(II) добавить по 3-5 капель
раствора карбоната натрия.
Отметить выделение газа и образование осадков гидроксидов железа и
олова. Написать уравнения реакций гидролиза указанных солей при добавлении
к ним карбоната натрия. Почему в присутствии иона CO32- гидролиз
практически протекает до конца?
Контрольные вопросы:
1. Написать уравнения реакций получения оксида углерода (II) тремя
различными способами. Как освободить СО от СО2 в одном из способов?
2. Объяснить образование тройной связи в молекуле СО: а) методом ВС, б)
методом МО. Привести соответствующую энергетическую схему. Указать
число связывающих и разрыхляющих орбиталей. Какова кратность связи в
молекуле СО.
3. Какой тип гибридизации АО углерода имеет место при образовании
молекулы СО2? Какую геометрическую форму имеет эта молекула? Дать
соответствующую схему.
4. Почему карбонат кальция растворяется в воде, насыщенной диоксидом
углерода? Написать соответствующие уравнения и объяснить процесс
растворения, пользуясь правилом произведения растворимости.
Лабораторная работа № 7
Тема: «Кремний и его соединения» (1 час)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами кремния и его кислородных
соединений.
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка, тигель.
Силикат натрия, соляная кислота, едкий натрий. Хлорид кальция, нитрата
меди, хлорид аммония, нитрат кобальта, фенолфталеин. Хлорид олова, цинк,
олово, азотная, серная, соляная кислоты. Щелочь, перманганат калия, нитрат
свинца
Выполнение работы
Опыт 1. Получение геля и золя кремниевой кислоты.
В две пробирки внести по 4-5 капель в одну – силиката натрия, в другую
– концентрированной соляной кислоты. Добавить в первую пробирку 6-7
капель 2н. раствора соляной кислоты и во вторую - 1-2 капли насыщенного
раствора силиката натрия. Закрыть пробирки пальцем и встряхнуть их.
Наблюдать образование геля кремниевой кислоты в первой пробирке и золя во второй.
Полученный золь кремниевой кислоты нагреть маленьким пламенем
горелки до перехода в гель. Как называется процесс перехода золя в гель?
Какое значение имеет нагревание?
Написать уравнение реакции получения кремниевой кислоты H2SiO3
(данная формула является условной, действительный состав кремниевых
кислот более сложный и может быть выражен общей формулой SiO2 x H2O).
Опыт 2. Соли кремниевой кислоты.
а) получение силиката натрия (растворимого стекла).
Поставить тигелек на фарфоровый треугольник, положить в него
пинцетом кусочек едкого натра с величиной с горошину. Нагреть тигель до
полного расплавления щелочи. Расплавленную массу внести 1 микрошпатель
прокаленного силикагеля и снова нагреть массу до полного расплавления.
Чтобы убедиться в получении соли кремниевой кислоты, провести следующий
опыт. Тигелек охладить, прибавить в него 5-8 капель дистиллированной воды и
тщательно перемещать стеклянной палочкой. Несколько капель раствора
перенести пипеткой в пробирку. В раствор прибавить равный объем 2н.
раствора соляной кислоты и нагреть маленьким пламенем горелки. Отметить
образование геля кремниевой кислоты. Написать уравнения реакций получения
силиката и кремниевой кислоты условной формулы Н2SiO3.
б) Получение малорастворимых солей кремниевой кислоты.
В 4 пробирки внести по 3-5 капель растворов солей: в первую - хлорида
кальция, во вторую - нитрата кобальта, в третью - нитрата свинца и в четвертую
– сульфата меди. Добавить в каждую пробирку по 2-3 капли раствора силиката
натрия. Отметить цвета осадков. Написать уравнения соответствующих
реакций.
Опыт 3. Гидролиз силиката натрия.
В две пробирки внести по 5-6 капель раствора силиката натрия, в одну из
них добавить каплю фенолфталеина. Отметить появление красной окраски. На
избыток, какого иона это указывает? Во вторую пробирку добавить 4-5 капель
раствора хлорида аммония.
Отметить наблюдаемые явления и объяснить различие в степени
гидролиза силиката натрия в чистой воде и в присутствии хлорида аммония.
Написать молекулярные и ионные уравнения обоих случаев гидролиза.
Присутствие, какого иона увеличило степень гидролиза во втором случае? Как
можно уменьшить гидролиз силиката натрия?
Контрольные вопросы:
1. Закончить уравнения реакций:
а) Si + HF + HNO3 = NO + H2SiF6 + ….
б) Si + NaOH + H2O =
в) Mg2Si + NH4Cl = SiH4 + NH3 + …
2. Как получить из кварцевого песка: а) кремний, б) тетрафторид кремния, в)
силикат натрия? Написать соответствующие уравнения реакций.
Лабораторная работа № 8
Тема: «Бор и его соединения» (1 час)
Цель занятия: Ознакомление со свойствами бора , его соединений.
Оборудование и реактивы. Пробирки, штатив, спиртовка. Бура,
лакмус, азотная, серная, соляная кислоты. Щелочь, сульфат меди, хлорид
меди, сульфат алюминия.
Выполнение работы
Опыт 1. Получение ортоборной (борной) кислоты.
В пробирку с 5-6 каплями горячего насыщенного раствора буры Na2B4O7
х10H2O внести 2-3 капли концентрированной H2SO4. Отметить быстрое
выпадение кристаллов борной кислоты. Написать уравнение реакции
получения борной кислоты из тетрабората натрия и серной кислоты. Солью,
какой кислоты является тетраборат натрия? Написать формулу этой кислоты.
Опыт 2. Гидролиз тетрабората натрия.
В пробирку с 5-6 каплями нейтрального раствора лакмуса добавить 3-4
капли раствора Na 2B 4O 7. Как изменилась окраска лакмуса?
Написать уравнения реакции ступенчатого гидролиза тетрабората натрия,
учитывая, что в результате первой ступени гидролиза образуется ортоборная
кислота и метаборат натрия NaBO2 и по второй ступени – ортоборная кислота и
едкий натр
Опыт 3. Получение малорастворимых боратов.
В две пробирки внести по 3-4 капли насыщенного раствора Na2B4O7 и
добавить по нескольку капель растворов: в первую - сульфата меди, во вторую сульфата алюминия. Отметить цвета выпавших осадков.
Написать уравнения протекающих реакций, учитывая, что во всех
реакциях участвует вода и получается борная кислота, выпадающие осадки
представляют собой в первой пробирке основная соль меди CuOHBO2 –
гидроксометаборат меди, во второй – гидроксид алюминия. Почему в двух
случаях не получились средние соли - борат меди и борат алюминия? Ответ
объяснить, написав уравнения соответствующих реакций.
Контрольные вопросы:
1. Какие вещества получаются при постепенном прокаливании ортоборной
кислоты? Написать уравнения соответствующих реакций и названия
полученных веществ.
2. Что представляют собой по химическому составу: а) бориды, б) бораны, в)
бораты.
Лабораторная работа № 9
Тема: «Итоговое занятие» (1 час)
Цель занятия: выполнение групповых и индивидуальных групповых
научно-исследовательских проектов.
Выполнение работы:
1) Как вы относитесь к химии? Считаете ли вы важной эту науку? Или же,
наоборот, полагаете, что без нее в принципе можно было бы и обойтись?
Если вы склоняетесь больше к...
2) Знания химии - очень нужны в нашей повседневной жизни. Сейчас,
чтобы хорошо знать этот предмет, не достаточно просто посещать
студенческие лекции. Чтобы...
3) Современная молодежь абсолютно игнорирует химию. В представлении
нового поколения на ней не заработать денег, поэтому все рвутся в
менеджеры, маркетологи и юристы. Работать...