Экспериментальные задачи по теме «Подгруппа кислорода»

Задача 1. Для доказательства проведем сначала реакцию серной кислоты с Zn. Zn + H2S04 =» ZnS04 + H2T. Цинк вытесняет водород из кислоты, т. е.

H2S04 содержит ионы Водорода. Проведем реакцию H2S04 с раствором соли Ва2+: ВаС12 + H2S04 =^» BaS044- + 2НС1. Выпадает белый осадок, не растворимый в кислотах и основаниях, т. е. H2S04 содержит ионы S042+.

Задача 2. В реакции цинка с разбавленной серной кислотой выделяется водород: Zn + H2S04(Pa36) =» ZnS04 + Н2Т. При реакции Zn с концентрированной серной кислотой выделяется H2S, обладающий неприятным характерным запахом. 4Zn + 5H2S04(KOHI1) =» 4ZnS04 + H2ST + 4H20. Разбавленная серная кислота реагирует с металлами, как обычная минеральная кислота. Концентрированная серная кислота ведет себя уже как кислота-окислитель, в результате реакция происходит по-другому. Задача 3. Хлорная и бромная вода — окислители, поэтому в обеих пробирках сульфид окислится до серы. Na2S + С12 = S + 2NaCl; Na2S + Br2 = S + 2NaBr. Растворы обесцвечиваются. Задача 4. У нас есть три различных вещества: НС1; H2S04; NaOH. 1) Для определения NaOH можно использовать лакмус (индикаторная бумажка должна посинеть в щелочной среде) или раствор Mg2+. MgCl2 + 2NaOH =» 2NaCl + Mg(OH)2-i. В пробирке с NaOH выпадет белый осадок, в остальных видимых изменений не произойдет. 2) Для определения H2S04 надо использовать раствор Ва2+. H2S04 + ВаС12 =^» 2HC1 + BaS04-i. Выпадает белый осадок, с НС1 раствор Ва2+ не взаимодействует. 3) В оставшейся пробирке раствор НС1. Для проверки добавим раствор AgN03 или Pb(N03)2. НС1 + AgN03 =» AgCli — + HN03; 2HC1 + Pb(N03)2 =^» PbCl24- + 2HN03. Выпадает белый осадок. Задача 5.
Поваренная соль имеет формулу NaCl. Для определения примеси сульфата можно использовать качественную реакцию с Ва2+. Na2S04 + ВаС12 =» 2NaCl + BaS04-i. Если выпадает белый осадок, не растворимый в кислотах и щелочах, то поваренная соль содержит примеси сульфатов.

Задача 6.
Для определения сульфата используем характерную реакцию с раствором Ва2+. Ва + + S04 ~ =» BaS04. Выпадает белый осадок.

С хлоридом и иодидом реакция не идет. 2) Для определения хлорида и иодида возьмем раствор AgN03 (предварительно проверив на сульфат). Ag+ + СГ =» AgCl-i, Ag+ + Г =» Agl-i.

AgCl — белый, Agl — желтый. По цвету можно определить состав выданной соли. Задача 7.
Растворим полученный оксид меди в серной кислоте при нагревании: T CuO + H2S04=» CuS04 + H20. Образуется голубой раствор сульфата меди.

Полученный раствор CuS04 перельем в фарфоровую чашечку и продолжим греть на огне до появления слабой пленочки на поверхности раствора. Затем снимаем чашечку с огня и оставляем охлаждаться.

В растворе образуются кристаллы медного купороса. Теперь их можно осторожно отфильтровывать и высушить. Формула медного купороса — CuS04-5H20. Задача 8.
Возьмем раствор соляной кислоты и добавим ее в каждую из пробирок. В пробирке с сульфатом ничего не произойдет. В двух других пробирках выделяется газ. Их можно различить по запаху.

Na2S03+2HCl=»2NaCl+H20+S02T, Na2S+2HCl=»2NaCl+H2ST. name=bookmark60>S02 имеет резкий неприятный запах, H2S имеет характерный запах порченых яиц.

Практическая работа № 7.
Получение аммиака и изучение его свойств Получение аммиака. Проведем все действия, описанные в учебнике. Из газоотводной трубки будет выделяться аммиак. Он растворяется в воде, пропитавшей фенолфталеиновую бумажку. NH3 + Н20 =» NH4OH. В результате образуется гидроксид аммония, который имеет щелочную реакцию и окрашивает индикатор в малиновый цвет.

Если поднести к отверстию пробки стеклянную палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой, то над отверстием образуется белая дымка. Происходит реакция: NH3 + НС1 =» NH4CI. NH4CI обладает летучестью, его частички поднимаются вместе с аммиаком. Их мы и видим в виде белой дымки.

Проведем растворение аммиака так, как это описано в учебнике. Из-за очень хорошей растворимости аммиака вода в пробирке поднимается. Образуется NH4OH. 1.

Запишем уравнение реакции между Са(ОН)2 и NH4C1. Са(ОН)2 + 2NH4C1 =» СаС12 + 2NH3T + 2Н2ОТ. Как можно видеть из уравнения, в реакции образуются пары воды. Они конденсируются на более холодных стенках пробирки. Если капельки воды попадут на раскаленное дно, то пробирка может треснуть. Поэтому ее наклоняют таким образом, чтобы капельки скатывались к отверстию пробирки. 2.

Аммиак легче воздуха (т. к. M(NH3) = 17 г/моль; М(воздуха) » » 29 г/моль). Он поднимается вверх, поэтому его надо собирать в перевернутую пробирку. Аналогично можно собирать Н2(М = 2 г/моль), СН4 — метан (М = 16 г/моль); Не (М = 4 г/моль) и другие. 3. Если вместо НС1 поднести к отверстию пробирки с аммиаком палочку, смоченную концентрированной азотной кислотой, то мы ничего не увидим. NH3 + HN03 =» NH4NO3. NH4NO3 — не обладает летучестью. 4. Обычно для определения оснований используют реакции с образованием нерастворимых гидроксидов, например, Mg(OH)2. 2NH4OH + MgCl2 =» 2NH4CI + Mg(OH)2-i. Выпадает белый осадок. Изучение свойств водного раствора аммиака. 1. Водный раствор аммиака имеет щелочную среду, т. е. дает малиновую окраску с фенолфталеином. При кипячении раствора гидроксид аммония разлагается, в результате чего аммиак улетает, и раствор становится нейтральным. T NH4OH =» NH3 + Н2ОТ. Фенолфталеин в нейтральной среде — бесцветный. 2. Фенолфталеин дает малиновую окраску в растворе гидроксида аммония, так как тот является основанием. При добавлении кислоты происходит нейтрализация и цвет исчезает. NH4OH + НС1 =» NH4CI + Н20, OFT + Н+ =» Н20. 3. Происходит взаимодействие между раствором А1С13 и NH4OH. AICI3 + 3NH4OH =» А1(ОН)34- + 3NH4C1, А1+ + ЗОН» =» А1(ОН)з^. Выпадает белый студенистый осадок.