Цель работы: получить водород и изучить его химические свойства, получить и изучить химические свойства пероксида водорода.
Все опыты с водородом проводите в защитных очках или маске под наблюдением преподавателя! Водород горюч и в смеси с кислородом или воздухом образует взрывчатую смесь в широком интервале концентраций!
Опыт 1. Получение водорода. Действие металла на кислоту. Проверка водорода на чистоту.
Если водород необходимо нагреть в приборе или поджечь на выходе из него, вначале надо вытеснить из прибора воздух, а затем проверить водород на чистоту, т.е. убедиться в отсутствии в нем примеси кислорода.
В пробирку, закрепленную в штативе вертикально, поместите 3–4 грану- лы цинка, прилейте 2 мл 20% раствора соляной кислоты. Закройте пробирку пробкой со стеклянной газоотводной трубкой, конец которой оттянут. Наденьте на газоотводную трубку небольшую сухую пробирку. Через 10–15 с медленно снимите ее и немедленно закройте отверстие пробирки большим пальцем. На ее место поставьте вторую небольшую пробирку. Поднесите заполненную водо- родом пробирку, перевернутую вверх дном, к пламени горелки и откройте ее в непосредственной близости от пламени. Если водород чистый, то он загорается со слабым глухим звуком «п-па», а если загрязнен кислородом, происходит не- большой взрыв, сопровождающийся резким звуком. Проверку чистоты выде- ляющегося водорода проводите до тех пор, пока собранный газ не будет заго- раться спокойно. Убедившись в чистоте выделившегося водорода, можно с раз- решения преподавателя поджечь его на выходе из газоотводной трубки.
Опыт 2. Получение водорода. Действие алюминия на щелочь.
Опыт проводите в вытяжном шкафу. Реакция может идти очень бурно! Заранее подготовьте стакан с холодной водой!
В пробирку поместите 3–4 кусочка алюминия и налейте 2–3 мл 20%
раствора гидроксида натрия. Если реакция идет медленно, подогрейте пробирку в стакане с теплой водой. Если реакция идет бурно, то для замедления реакции охладите пробирку в стакане с холодной водой. После проверки водорода на чистоту подожгите его.
Опыт 3. Получение водорода. Действие металла на воду.
Закройте пальцем отверстие небольшой пробирки, заполненной водой до краѐв, переверните ее вниз отверстием и опустите в кристаллизатор с водой. Подведите под пробирку при помощи пинцета завернутый в марлю маленький кусочек кальция. Заполните пробирку выделяющимся газом, закройте под во- дой большим пальцем и поднесите к пламени горелки.
Опыт 4. Свойства водорода. Восстановительные свойства водорода.
В пробирку поместите 6–8 гранул цинка, 5–6 мл 20% раствора соляной или серной кислоты. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, на конце которой должна быть длинная стеклянная трубка или трубка, согнутая под прямым углом. Проверьте выделяющийся водород на чистоту. В сухую пробирку поместите небольшое количество оксида меди (II). Закрепите про- бирку в штативе наклонно, несколько приподняв дно. Пропустите ток водорода над оксидом меди. Осторожно прогрейте пробирку с оксидом меди (II), а затем сильно нагрейте ту часть пробирки, где находится оксид меди. Когда восста- новление закончится, нагревание прекратите и охладите прибор до комнатной температуры, не прекращая пропускание водорода.
Опыт 5. Свойства водорода. Сравнение восстановительных свойств молекулярного и атомарного водорода.
Поместите в две пробирки по 2 мл разбавленного раствора перманганата калия, подкислив его небольшим количеством серной кислоты. В одну пробир- ку пропустите ток водорода (опыт 3.1), в другую бросьте два кусочка цинка.
Опыт 6. Получение и открытие пероксида водорода.
В пробирку, опущенную в стакан со снегом или льдом, налейте 5 мл раз- бавленного раствора серной кислоты. Внесите в нее небольшими порциями 2 микрошпателя пероксида бария, непрерывно помешивая смесь стеклянной палочкой. Раствор отфильтруйте в пробирку. Прилейте к фильтрату 2 мл силь- но разбавленного раствора дихромата калия, подкисленного серной кислотой, и 0,5 мл этилового эфира. Появление синего цвета пероксида хрома, устойчивого в эфире, указывает на присутствие в растворе пероксида водорода. Реакция протекает по уравнению
K2Cr2O7+4H2O2+H2SO4→2CrO5+K2SO4+5H2O.
Опыт 7. Свойства пероксида водорода. Восстановительные свойства пероксида водорода.
К разбавленному раствору перманганата калия (розовый раствор) добавь- те небольшое количество разбавленной серной кислоты и по каплям прилейте 3% раствор пероксида водорода. Что наблюдаете?
Ту же реакцию проведите с нейтральным и щелочным растворами пер- манганата калия.
Опыт 8. Свойства пероксида водорода. Окислительные свойства пероксида водорода.
К подкисленному серной кислотой 3% раствору пероксида водорода до- бавьте йодид калия.
Опыт 9. Свойства пероксида водорода. Разложение пероксида водорода. В пробирку с 1–2 мл 3% раствора пероксида водорода добавьте небольшое количество оксида марганца (IV) (катализатор). Выделяющийся газ испытайте тлеющей лучинкой.
0 комментариев