Главная страница

Лабораторная №1. Лабораторная работа 1 Основные классы неорганических соединений Кафедра офх группа ргмбп201


Скачать 36.33 Kb.
НазваниеЛабораторная работа 1 Основные классы неорганических соединений Кафедра офх группа ргмбп201
Дата01.03.2022
Размер36.33 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЛабораторная №1.docx
ТипЛабораторная работа
#379247

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №1

«Основные классы неорганических соединений»

Выполнил:

Кафедра ОФХ

Группа: РГМбп-20-1 

 

 

 

 

 

Проверила: Жихарева И.Г.

10.02.2021

Цель работы: Экспериментально изучить химические свойства сложных веществ – оксидов, оснований, кислот и солей. Наблюдения и химические уравнения занести в приведенную ниже таблицу.

Оборудование: Капельницы, штатив, стеклянная палочка, плитка для нагрева реактивов.

 

Реактивы

Условия

реакции

Химические уравнения

наблюдаемых процессов

Наблюдения

Вывод

Опыт 1: Свойства основных и кислотных оксидов.

а) Соединение основного оксида с водой

CaO,

H2O


стандартные

CaO + H2O → Ca(OH)2

 После добавления и смешивания элементов жидкость стала мутной с белым окрасом.

Докажем образование в растворе Са(ОН)2 путем добавления 1 капли фенолфталеина.

Раствор обрел фиолетовый окрас, значит среда щелочная, основание доказано.

 Нерастворимый карбонат кальция выпадает в осадок и раствор мутнеет.

Основания получаются в случае в таком случае, если образовываются растворимые основания! К основным оксидам относятся оксиды: Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO.

б) Взаимодействие основного оксида с кислотой.

CuO2, H2SO4

нагревание

CuO2 + H2SO4 CuSO4 + H2O

После добавления и нагревания элементов жидкость обрела синий окрас.

Оксид меди (II) – солеобразующий основный оксид, который при взаимодействии с кислотами образует соль и воду



Опыт 2: Свойства оснований и кислот.

а) Реакция нейтрализации

NaOH,

HCl

стандартные


NaOH + HCl → NaCl+H2O

 При добавлении к раствору гидроксида натрия фенолфталеина наблюдается окрашивание раствора в малиновый цвет.

После добавления к раствору хлороводорода наблюдается обесцвечивание раствора.

 Это связано с тем, что в растворе присутствуют гидроксид-анионы (OH-)

Это свидетельствует о том, что в растворе больше не присутствуют гидроксид-анионы, из-за того, что прошла реакция нейтрализации.

Реакция нейтрализации — это реакция между кислотой (HCl) и основанием (NaOH), продуктом которой является соль и вода.

б) Взаимодействие оснований с солями.

FeCl3

NaOH

стандартные

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl

При добавлении элементов наблюдается выпадение коричнево-оранжево осадка без изменения цвета прозрачного желтого раствора.

При перемешивании палочкой наблюдается увеличение частиц при делении старых осадка.

Реакция между растворимыми основаниями и основной солью идет только в том случае, если в результате обмена ионами образуется нерастворимая соль, или нерастворимое основание, или слабый электролит.



в) взаимодействие кислот с солями

C2H3NaO2

H2SO4

стандартные

2C2H3NaO2 + H2SO4
Na2SO4 + 2C2H4O2

При добавлении и смешивании элементов наблюдается только едкий запах уксусной кислоты, без изменений цвета и осадка.

Реакция кислоты с солью происходит, если исходная кислота растворима, образуется слабый электролит, и реагирующая кислота расположена в ряду вытеснения кислот левее кислоты, которой образована соль

г) Получение гидроксида меди (II) и разложение его при нагревании

CuSO4

NaOH

стандартные

CuSO4 + 2NaOH →
Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Cu(OH)2 H2O + CuO

При добавлении элементов образуется осадок синего цвета, при перемешивании он выпадает на дно, при нагревании его цвет меняется на темный.

Косвенным способом гидроксиды получаются путем смешивания растворимых щелочей и солей, посоле чего образуется нерастворимая соль или основание.

При нагревании полученных продуктов образуются оксиды и вода.

д) Получение гидроксида цинка и исследование его свойств

ZnSO4
NaOH


HCl 2M

NaOH 2M

стандартные

ZnSO4 + NaOH → Zn(OH)2↓ + Na2SO4
Zn(OH)2 + 2HCl 2M → ZnCl2 + H2O

Zn(OH)2 + NaOH 2M → Na2[Zn(OH)4]

При добавлении эл. Образуется полупрозрачный остаток, при перемешивании раствор сильно мутнеет и обретает белый окрас, при добавлении HCl M2 или NaOH M2 в обоих случаях помутнение исчезает.

Гидроксид цинка реагирует с веществами кислотного и основного характера, то есть проявляет амфотерные свойства



е) Взаимодействие кислот с металлами

Al, Pb,

Cu,

HCl 2M

нагревание

2Al + 6HCl 2M 2AlCl3 + 3H2

Pb + 2HCl 2M PbCl2 + H2

Cu + HCl 2M реакции нет


После добавления элементов и их нагреваний в первом случае наблюдается выделение газа и образование хлорида алюминия(II), во втором - выделение газа не заметно, образуется Хлорид свинца(II), в третьем - реакции нет.

С разбавленными кислотами взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода (правее).

ж) Взаимодействие щелочи с металлами

Al,

NaOH 2M

стандартные

2Al + 2NaOH + 6H2O →
2Na[Al(OH)4] + 3H2

Сразу после добавления элементов начал выделяться газ.

Со щелочами взаимодействуют амфотерные металлы, относящиеся в основном ко 2-й группе (Be, Al, Zn, Sn, Pb и др.)



Опыт 3: Способы получения солей.

а) Взаимодействие солей между собой

Pb(NO3)2

Kl

стандартные


Pb(NO3)2 + 2Kl → Pbl2 + 2KNO3  

После перемешивания нитрата свинца и иодида калия выпал желтый осадок.

Реакция соли с солью происходит, если обе исходные соли растворимы в воде или малорастворимы в воде, а один из продуктов реакции нерастворим или малорастворим в воде.  В данном случае обе соли растворимы и выпал желтый осадок, означая, что реакция протекла успешно.

б) взаимодействие солей с металлами

CuSO4

Zn

стандартные

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

После добавления цинка в раствор сульфата меди (II), образовался черный осадок с небольшими красноватыми пятнышками.

Кроме цинка можно взять любой другой метал, который активнее меди, то есть стоящий в электрохимическом ряду напряжения металлов левее меди. Таким образом, соли взаимодействуют с металлами ,если соль растворима, и если металл активнее того металла, что входит в состав соли



в) Получение основной соли

CuSO4

NaOH

нагревание


а) 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4
б) 2CuSO4 + 2NaOH → (CuOH)2SO4 + Na2SO4

После добавления гидроксида натрия в раствор сульфата меди (II), образовался синий осадок. После нагрева гидроксид меди разложился и образовался черный осадок.
Во втором случае образовался синий осадок и дальнейших изменений не наблюдалось.

Основные соли получаются при неполном замещении гидроксильных групп (-ОН) кислотными остатками. Когда, например, берут избыток основания и недостаток кислоты

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Назовите следующие оксиды и укажите степень окисления элемента, образующего оксид: Al2O3, SO3, Cr2O3, P2O5, Cl2O7.

Ответ:

Al2O3 - оксид алюминия (Al +3)

SO3 - оксид серы VI (S +6)

Cr2O3 - оксид хрома III (Cr +3)

P2O5 - оксид фосфора V (P +5)

Cl2O7 - оксид хлора VII (Cl +7)

2, 3. Охарактеризуйте химические свойства: а) основного оксида, б) кислотного оксида, в) амфотерного оксида.

Ответ: а) Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований. 
Условие протекания реакции: должны образовываться растворимые основания!
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Al2O3 + H2O → реакция не протекает, так как должен образовываться Al(OH)3, который нерастворим.

2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O.

3. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:
СaO + SiO2 → CaSiO3

4. Взаимодействие с амфотерными оксидами:
СaO + Al2O3  → Сa(AlO2)2

б) Химические свойства кислотных оксидов:

1. Взаимодействие с водой с образованием кислоты:
Условия протекания реакции: должна образовываться растворимая кислота.
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

2. Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды:
Условия протекания реакции: с кислотным оксидом взаимодействует именно щелочь, то есть растворимое основание.
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O

3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:
SO3 + Na2O → Na2SO4

в) Химические свойства амфотерных оксидов:

1. C водой не взаимодействуют.

2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):
ZnO + SiO2 → ZnSiO3

3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (основные свойства):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2NaOH  → 2NaAlO2 + H2O

5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):
Al2O3 + CaO  → Ca(AlO2)2

4.     Какие из приведенных оксидов СО2, СаО, Fe2O3, SiO2 Al2O3 способны к солеобразованию с кислотами? Напишите уравнения их взаимодействия с азотной кислотой.

С кислотами реагируют только CaO, Fe2O3, Al2O3.

2HNO3+CaO=Ca(NO3)2+H2O

6HNO3+Fe2O3=2Fe(NO3)3+3H2O

6HNO3+Al2O3=2Al(NO3)3+3H2O

5.     Какие из указанных гидроксидов могут образовать основные соли:

а) Cu(OH)2; б) LiOH; в) Al(OH)3; г) Ba(OH)2; д) NaOH. Приведите реакции получения из них основных солей.

а) Cu(OH)2;
2Cu(OH)2 + H2SO4 → (CuOH)2SO4 + 2H2O

в) Al(OH)3;
Al(OH)3 + HCl → Al(OH)2Cl + H2O

г) Ba(OH)2;
2Ba(OH)2 + H2S → (BaOH)2S + 2H2O

6.     Выберите правильное название соединения (СuOH)2CO3:

а) гидрокарбонат меди, б) карбонат гидроксомеди (II), в) карбонат дигидроксомеди (II)

Ответ: в) карбонат дигидроксомеди (II)

7.     Как получить среднюю соль из хлорида гидроксомагния?

MgOHCl + HCl MgCl2 + H2O

8.     Составьте формулы средних и кислых солей калия и кальция, образованных: а) угольной кислотой, б) мышьяковистой кислотой.

a) средняя - K2CO3; средняя - CaCO3;

кислая - KHCO3 ; кислая - Ca(HCO3)2

б) средняя - K3AsO3 средняя - Ca3(AsO3)2

кислые - K2HAsO3 и KH2AsO3 ; кислые - CaHAsO3 и Ca(H2AsO3)2

9.    Напишите уравнения реакций получения оксидов нагреванием следующих веществ: Fe(OH)3, Cu(OH)2, Н2 SiO3, Ca3(PO4)2. Определите характер полученных оксидов. Назовите их.

10.  Напишите уравнения реакций превращения в средние соли следующих

кислых солей: а) дигидрофосфат кальция; б) гидросульфит кальция; в) гидросиликат магния; г) гидросульфат алюминия.

а) Ca(H2PO4)2 + = 2Ca(OH)2(концентрат) = Ca3(PO4)↓ + 4H2O

б) Ca(HSO3)2 = Ca(OH)2(концентрат) → 2CaSO3 + 2H2O

в) Mg(HSiO3)2 + 2NaOH → Na2SiO3 + MgSiO3 + 2H2O

г) Al(HSO4)3 + Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + 3H2O
12.  Составить молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие циклы превращений:

а) Al  Al2(SO4)3  Al(OH)3  AlOHCl2  AlCl3;

б) SO2  H2SO3  NaHSO3  Na2SO3;

в) CaCO3  CaO  Ca(OH)2  CaOHNO3  Ca(NO3)2;

г) KOH  K3PO4  H3PO4  AlPO4;

д) Al2O3  AlCl3  Al2(SO4)3  Al(OH)3;

е) SO3  H2SO4  K2SO4  BaSO4;

ж) ZnO  ZnCl2  Zn(OH)2  Na2[Zn(OH)4].

Ответ:

а) Al - Al2(SO4)3 - Al(OH)3 - AlOHCl2 - AlCl3;

1) 2Al+3H2SO4(разб) Al2(SO4)3+3Н2
2) Al
2(SO4)3+3NaOH 3Na2SO4+2Al(OH)3(осадок)
3) Al(OH)3 + 2НCl  AlOHCl+ 2H2O
4) AlOHCl
2 + HCl  AlCl3 + H2O

б) SO2 - H2SO3 - NaHSO3 - Na2SO3;

1) SO2 + H2O H2SO3
2) H
2SO3+NaOH NaHSO3+H2O
3) 2NaHSO
3 Na2SO3 + H2O + SO2

в) CaCO3 - CaO - Ca(OH)2 - CaOHNO3 - Ca(NO3)2;

1) CaCO3 → CaO+CO2
2) CaO+H2O → Ca(OH)2
3) Ca(OH)+Ca(NO3)2 → 2CaOHNO3
4) CaOHNO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O

г) KOH - K3PO4 - H3PO4 - AlPO4;

1) 3KOH+H3PO4 → K3PO4+3H2O
2) K3PO4+3H2O -→ H3PO4+3KOH
3) H3PO4+AL(OH)3 → ALPO4+3H2O
Д) Al2O3 - AlCl3 - Al2(SO4)3 - Al(OH)3;

1) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
2) 2AlCl3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6HCl
3) Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4

Е) SO3 - H2SO4 - K2SO4 - BaSO4
1) SO3 + H2O H2SO4
2) H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
3) K2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2KCl

Ж) ZnO - ZnCl2 - Zn(OH)2 - Na2[Zn(OH)4].

1) ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O
2)  ZnCl2 + 2NaOH Zn(OH)2 + 2NaCl
3)  Zn(OH)2 + 2NaOH Na2[Zn(OH)4]


написать администратору сайта