Целью работы является получение и исследование свойств наибо- лее распространенных соединений углерода, кремния, олова и свинца.
Опыт 1. Получение оксида углерода (IV) и его растворение в воде
Собрать простейшую установку для получения оксида углерода
- по рисунку 12а или 12б. В первом случае используется колба Вюрца (1), плотно закрывающаяся пробкой (3), а во втором – круглодонная колба (2), которая также закрывается пробкой со вставленной в нее газоотводной стеклянной трубкой (4). В обоих случаях конец газоотвод- ной трубки опускается в пробирку с водой (5).
Рис.1. Установки для получения диоксида углерода
1 – колба Вюрца; 2 – колба; 3 – пробка; 4 – газоотводная трубка; 5 – пробирка
В реакционный сосуд (1) или (2) положить 3–4 маленьких кусочка мрамора, внести 5 капель воды и 10 капель концентрированной соляной кислоты. Быстро закрыть реакционный сосуд пробкой, конец газоот- водной трубки опустить в пробирку с дистиллированной водой. Про- пускать газ 2–3 мин, после чего проверить среду полученного в пробир- ке раствора универсальной индикаторной бумагой.
Описать опыт. Написать схему равновесия, существующего в вод- ном растворе диоксида углерода. Как и почему смещается это равнове- сие при добавлении в раствор щелочи и кислоты?
Опыт 2. Получение малорастворимых карбонатов
В трех пробирках получить карбонаты кальция, стронция и бария взаимодействием растворимых солей этих металлов с раствором карбо-
ната натрия. Дать растворам отстояться, после чего из пробирок слить, удалить пипеткой или кусочком фильтровальной бумаги всю (или хотя бы часть) жидкость. Добавить к осадкам по одной капле концентриро- ванной соляной кислоты. Что наблюдается? Написать уравнения полу- чения карбонатов и их взаимодействия с соляной кислотой в молеку- лярном и ионно-молекулярном виде.
Опыт 3. Гидролиз растворимых карбонатов
С помощью универсальной индикаторной бумаги установить среду растворов карбонатов натрия и калия. Написать уравнения гидролиза в молекулярном и ионно-молекулярном виде и объяснить, почему в обоих случаях среда одинаковая.
Опыт 4. Получение кремниевой кислоты
К 4–5 каплям раствора силиката натрия добавить 6–7 капель 2 н. соляной кислоты. Наблюдать образование геля кремниевой кислоты. Написать уравнение реакции. Объяснить, почему формула кремниевой кислоты H2SiO3 является условной, каков действительный состав геля?
Опыт 5. Получение малорастворимых силикатов
В три пробирки внести по 3–4 капли растворов хлорида бария, хло- рида никеля (II) и сульфата меди (II). Добавить в каждую пробирку по 2–3 капли раствора силиката натрия. Описать опыт, написать уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде, отметить цвет осадков.
Опыт 6. Гидролиз растворимого силиката
С помощью универсальной индикаторной бумаги установить среду раствора силиката натрия. Написать уравнение гидролиза в молекуляр- ном и ионном виде. Объяснить, почему среда раствора Na2SiO3 более щелочная, чем раствора Na2CO3.
Опыт 7. Получение олова и свинца
В одну пробирку внести раствор хлорида олова (II), а в другую – нитрата свинца (II). В каждую пробирку опустить по одной грануле цинка. Наблюдать появление на гранулах мелких кристалликов метал- лического олова и свинца. Написать уравнения реакций и объяснить их самопроизвольное протекание. Возможно ли протекание таких реакций,
если гранулы цинка заменить на кусочки меди? Сформулировать вывод.
Опыт 8. Получение гидроксидов олова (II) и свинца (II)
и исследование их основно-кислотных свойств
- Гидроксид олова (II). В двух пробирках получить гидроксид оло- ва (II) взаимодействием раствора хлорида олова (II) с гидроксидом ам- мония.
Для исследования свойств гидроксида олова (II) в одну пробирку добавить соляную кислоту, в другую – избыток раствора щелочи.
Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций получения гидроксида олова (II) и взаимодействия его с раствором гид- роксида натрия и соляной кислотой, учитывая, что в щелочном растворе образуется гидроксокомплексное соединение.
- Гидроксид свинца (II). Взаимодействием растворённого нитрата свинца (II) с гидроксидом аммония получить в двух пробирках гидро- ксид свинца (II). Отметить цвет осадка. Растворить осадок, добавляя в первую пробирку 2 н. азотную кислоту, а во вторую – раствор щелочи. Написать уравнения реакций получения гидроксида свинца (II) и взаи- модействия его с кислотой и щелочью в молекулярном и ионно- молекулярном виде.
Почему для растворения Sn(OH)2 можно использовать серную и соляную кислоту, а для растворения Pb(OH)2 – нельзя?
Сформулировать вывод об основно-кислотных свойствах гидро- ксидов олова (II) и свинца (II).
Опыт 9. Получение гидроксида олова (IV) и оксида свинца (IV)
и исследование их основно-кислотных свойств
- Гидроксид олова (IV). В две пробирки внести по 3–5 капель рас- твора хлорида олова (IV) и добавить гидроксид натрия до появления осадков гидроксида олова (IV). Растворить осадки, добавляя в первую пробирку разбавленную соляную кислоту, а во вторую – разбавленный раствор гидроксида натрия. Написать уравнения получения гидроксида олова (IV) и его взаимодействия с кислотой и раствором щелочи в мо- лекулярном и ионно-молекулярном виде.
- Амфотерные свойства оксида свинца (IV). В фарфоровый тигель внести один микрошпатель оксида свинца (IV), 6–8 капель концентри- рованного раствора гидроксида натрия и нагреть тигель на спиртовке. После охлаждения отобрать пипеткой в пробирку образовавшийся рас- твор гексагидроксоплюмбата (IV) натрия и добавить к нему по каплям
концентрированную соляную кислоту до появления осадка хлорида свинца (IV) желтого цвета.
Написать уравнения реакций получения гексагидроксоплюмбата
- натрия и его взаимодействия с соляной кислотой. Какие свойства проявляет оксид свинца (IV) в этом опыте?
Как можно на опыте установить свойства оксида свинца (IV), про- тивоположные тем, которые он проявляет при взаимодействии с гидро- ксидом натрия? Чем затруднено проведение такого опыта?
Опыт 10. Гидролиз солей олова (II) и свинца (II)
- Гидролиз хлорида олова (II). В пробирку с 3–4 каплями воды опустить 2–3 кристаллика хлорида олова (II). Размешать содержимое пробирки стеклянной палочкой до полного растворения кристаллов и с помощью универсальной индикаторной бумаги определить рН раство- ра. Добавить в пробирку еще 5–6 капель воды, отметить образование осадка основной соли – хлорида гидроксоолова (II). Прибавлением ка- кого реактива можно уменьшить гидролиз хлорида олова (II)? Прове- рить свое заключение опытом. Написать уравнения всех реакций. Ука- зать тип гидролиза и рН среды. Объяснить влияние добавления воды и кислоты на смещение равновесия гидролиза этой соли.
- Гидролиз нитрата свинца (II). Поместить в пробирку несколько кристалликов нитрата свинца (II) и 3–4 капли дистиллированной воды. Размешать содержимое пробирки стеклянной палочкой до полного рас- творения соли. Определить рН полученного раствора с помощью уни- версального индикатора. Какова среда этого раствора? Нагреть раствор в пламени спиртовки, добавить 2–3 капли карбоната натрия, снова на- греть. Наблюдать выпадение осадка основной соли свинца (PbOH)2CO3, состав которой можно также выразить формулой 2PbCO3·Pb(OH)2. В ка- кой кислоте растворяется этот осадок? Проверить свое заключение на опыте.
Написать уравнение гидролиза нитрата свинца (II) по первой сту- пени. Как влияет добавление карбоната натрия на этот процесс? Проис- ходит ли здесь взаимное усиление или взаимное ослабление гидролиза Pb(NO3)2 и Na2CO3? Написать уравнение совместного гидролиза нитрата свинца (II) и карбоната натрия.
Опыт 11. Окислительно-восстановительные свойства соединений свинца и олова
- Восстановление перманганата калия хлоридом олова (II). В про- бирку с раствором перманганата калия добавить для создания кислой
среды разбавленную соляную кислоту, а затем раствор хлорида олова (II). Что наблюдается? Описать опыт и написать уравнение реакции, оп- ределив стехиометрические коэффициенты методом полуреакций. Ис- пользуя стандартные значения окислительно-восстановительных потен- циалов jº (табл. 13, с. 151), показать возможность протекания реакции.
- Окисление иодида калия оксидом свинца (IV). В пробирку внести один микрошпатель оксида свинца (IV), 3–5 капель 2 н. серной кислоты и 5–6 капель йодида калия. Нагреть пробирку на спиртовке. Отметить изменение цвета раствора. Перенести стеклянной палочкой каплю этого раствора в пробирку с 8–10 каплями раствора крахмала. Отметить появ- ление синей окраски раствора. На образование какого вещества указы- вает появление этой окраски раствора крахмала?
Описать опыт и написать уравнение реакции, определив стехио- метрические коэффициенты методом полуреакций. Используя стан- дартные значения окислительно-восстановительных потенциалов jº, показать возможность протекания реакции.
- Окисление сульфата марганца (II) оксидом свинца (IV). В про- бирку поместить оксид свинца (IV) на кончике микрошпателя, добавить 6–8 капель 2 н. азотной кислоты и одну каплю раствора сульфата мар- ганца (II). Содержимое пробирки прокипятить, дать раствору отстоять- ся. Отметить окраску полученного раствора.
4 |
Написать уравнение реакции, учитывая, что образовалась марган- цевая кислота и соль свинца (II). По результатам опыта сравнить окис- лительные свойства оксида свинца (IV) и MnO — -ионов и сопоставить результаты сравнения со значениями jº соответствующих полуреакций (табл. 13).
Опыт 12. Получение сульфидов олова и свинца и исследование их свойств
В три пробирки внести растворы солей: в первую – хлорида двух- валентного олова, во вторую – хлорида олова (IV), в третью – нитрата свинца (II). Добавить в каждую пробирку по 2–3 капли сульфида аммо- ния (NH4)2S. Отметить образование сульфидов соответствующих метал- лов во всех пробирках, энергично перемешать стеклянной палочкой их содержимое, после чего разделить каждый осадок на две части. К одной из них прибавить избыток сульфида аммония, а к другой – концентри- рованную азотную кислоту. Во всех ли пробирках наблюдается раство- рение осадков?
В отчете описать опыт, написать уравнения реакций получения сульфидов олова и свинца в молекулярном и ионном виде и указать их цвет. Написать уравнение реакции сульфида олова (IV) с сульфидом аммония и cделать вывод о его принадлежности к сульфоангидридам.
Объяснить, почему сульфида олова (II) и сульфид свинца (II) с сульфидом аммония не взаимодействуют.
Написать уравнения окислительно-восстановительных реакций при взаимодействии SnS, SnS2 и PbS с концентрированной азотной ки- слотой, учитывая, что преимущественным продуктом восстановления кислоты является оксид азота (IV).
0 комментариев