Лабораторная работа № 7 Качественные реакции некоторых катионов и анионов V и IV групп. Лабораторная работа № 7. Качественные реакции 2. Лабораторная работа 7 Качественные реакции некоторых катионов и анионов v и iv групп Цель работы
 Скачать 21.3 Kb.
|
|
11 класс Лабораторная работа № 7 Качественные реакции некоторых катионов и анионов V и IV групп Цель работы. Провести характерные специфические реакции на некоторые катионы и анионы V и IV групп, отразить их сущность химическими уравнениями и познакомиться с внешними проявлениями качественных реакций. Опыт 1. Определение иона аммония Реакция с растворами щелочей. Этой реакцией обнаруживают соли аммония (аммоний-ион) по запаху выделяющегося аммиака или по появлению синего окрашивания влажной индикаторной бумажки В пробирку внести 0,5 мл (10 капель) раствора аммонийной соли и столько же по объему щелочи нагреть, подержать влажную индикаторную бумажку над отверстием пробирки. Что наблюдаете? Есть ли запах? Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Опыт 2. Аналитические реакции нитрат-иона NO3‾ а) Реакция с металлической медью. Нитрат-ион взаимодействует в среде концентрированной серной кислоты при нагревании с металлической медью с образованием буро-желтых паров оксидов азота. В пробирку внести 4-6 капель раствора KNO3 и 2- 3 капли концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и осторожно нагреть пробирку. Выделяются буро-желтые пары диоксида азота. Запишите наблюдения и составьте уравнение реакций, расставьте коэффициенты методом электронного баланса. б) Реакция с сульфатом железа (П) и концентрированной серной кислотой. Нитрат-ион при нагревании с FeSO4 в среде концентрированной H2SO4 образует соединение состава [Fe(NO)]SO4, окрашенное в бурый цвет. В пробирку внести 4-6 капель раствора KNO3, осторожно по стенке пробирки прилить 4-6 капель концентрированной серной кислоты и 6-8 капель насыщенного раствора FeSO4. При соприкосновении раствора H2SO4 с раствором в пробирке появляется бурое (или буро-коричневое) окрашивание жидкости. Запишите наблюдения и составьте уравнение реакций, расставьте коэффициенты методом электронного баланса. в) Реакция с металлическим алюминием или цинком. Нитрат-ион при взаимодействии с металлическим алюминием или цинком в щелочной среде восстанавливается до аммиака. В пробирку внести 5-6 капель раствора KNO3, 5-6 капель раствора NaOH и несколько кусочков металлического алюминия (цинка). Смесь осторожно нагреть. Ощущается запах аммиака. Над пробиркой помещают увлажненную красную лакмусовую бумагу; бумага синеет. Запишите наблюдения и составьте уравнение реакций, расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Опыт 3. Аналитические реакции карбонат-иона CO32- Карбонаты - соли нестабильной очень слабой угольной кислоты H2CO3 (pK1= 6,35, pK2= 10,32), которая в свободном состоянии в водных растворах неустойчива и разлагается с выделением диоксида углерода СО2. Карбонат-ионы в водных растворах подвергаются гидролизу. Водные растворы гидрокарбонатов щелочных металлов не окрашиваются при прибавлении к ним капли раствора фенолфталеина, что позволяет отличать растворы карбонатов от растворов гидрокарбонатов. Нанесите стеклянной палочкой каплю раствора карбоната натрия на универсальную индикаторную бумажку. Как изменился цвет индикатора? Проведите такое же испытание с раствором гидрокарбоната натрия и сравните результаты. Какая из солей в растворе имеет сильнощелочную среду? Запишите уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде. а) Реакция с хлоридом бария. Карбонат-ион при взаимодействии с катионами бария образует белый мелкокристаллический осадок карбоната бария BaCO3.Осадок растворяется в минеральных кислотах (в растворе H2SO4 образуется белый осадок BaSO4) и в уксусной кислоте. Аналогичные осадки карбонатов дают катионы кальция (CaCO3) и стронция (SrCO3). В пробирку внести 2-3 капли раствора карбоната натрия Na2CO3 и прибавить 2-3 капли раствора хлорида бария. Выпадает белый осадок карбоната бария. К осадку медленно, по каплям прибавить раствор HCl до полного растворения осадка. Составьте уравнения реакций. б) Реакция с сульфатом магния. Карбонат-ион CO32,- с сульфатом магния образует белый осадок карбоната магния MgCO3. Осадок карбоната магния растворяется в кислотах. Гидрокарбонат-ион HCO- образует с сульфатом магния осадок MgCO3 только при кипячении. В пробирку внести 3- 5 капель раствора карбоната натрия Na2CO3 и прибавить столько же капель насыщенного раствора сульфата магния MgSO4. Выпадает белый осадок карбоната магния. Составьте уравнения реакций. в) Реакция с минеральными кислотами. Карбонат-ионы и гидрокарбонат-ионы при взаимодействии с кислотами образуют слабую нестабильную угольную кислоту, быстро разлагающуюся в кислой среде с выделением газообразного диоксида углерода CO2. Выделяющийся газообразный диоксид углерода обнаруживают по помутнению баритовой или известковой воды в приборе для обнаружения газов. В пробирку 1внести 8-10 капель раствора карбоната натрия Na2CO3, прибавить столько же капель раствора HCl или H2SO4 , сразу же закрыть пробирку 1пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой быстро погрузить в известковую воду, находящуюся в пробирке-приемнике 2. В первой пробирке наблюдается выделение пузырьков газа (СО2), в пробирке-приемнике - помутнение раствора. Составьте уравнения реакций. Другие реакции карбонат-иона. Карбонат-ион вступает во многие реакции, однако лишь некоторые из них имеют аналитическое значение. Так карбонат-ионы при реакции с хлоридом железа(Ш) FeCl3 образуют бурый осадок гидрокарбоната железа(Ш) Fe(OH)CO3, с нитратом серебра - белый осадок карбоната серебра Ag2CO3, растворимый в HNO3 и разлагающийся при кипячении в воде до темного осадка Ag2O и CO2. Опыт 4. Аналитические реакции ортофосфат-ионов. Фосфат-ион PO43-, гидрофосфат-ион HPO42-, дигидрофосфат-ион H2PO- - анионы трехосновной ортофосфорной кислоты H3РO4. которая по первой стадии диссоциации является кислотой средней силы (pK1= 2,15), а по второй и третьей - очень слабой кислотой (pK2= 7,21, pK3= 12,30). а) Реакция с хлоридом бария. Средний ортофосфат-ион PO43- с катионами бария образует белый осадок среднего ортофосфата бария Ba3(PO4)2. Гидрофосфат-анион HPO42-с катионами бария дает белый осадок гидрофосфата бария BaHPO4. В аммиачной среде реакция гидрофосфат-ионов с катионами бария приводит к образованию осадка среднего ортофосфата бария Ba3(PO4)2. Свежеосажденный осадок среднего ортофосфата бария растворяется в HNO3, HCl, CH3COOH. В пробирку внесите 4-6 капель раствора фосфата натрия Na3PO4 или гидрофосфата натрия Na2HPO4, 2-3 капли раствора аммиака и прибавьте по каплям раствор хлорида бария до прекращения образования белого осадка среднего ортофосфата бария. Составьте уравнения реакций. б) Реакция с нитратом серебра. Средний ортофосфат-ион PO43- или гидрофосфат-ион HPO42- образуют с катионами серебра в нейтральной среде желтый осадок фосфата серебра Ag3PO4. Осадок растворяется в азотной кислоте, в концентрированном аммиаке. В пробирку внесите 4-5 капель раствора фосфата или гидрофосфата натрия и прибавьте по каплям раствор AgNO3 до прекращения выделения желтого осадка фосфата серебра. Составьте уравнения реакций. |