ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Выполнение работы проверил(а)

Лабораторная работа № 9

“Химия р-элементов IV группы.

Углерод. Свинец. Кремний. Олово.”

I. Углерод

Опыт 1. Адсорбционные свойства угля

а) Адсорбция красящих веществ из раствора

В пробирку до половины ее объема налить светло-розовый раствор фуксина. Внести в раствор немного активного угля. Плотно закрыть пробирку пальцем и энергично встряхивать ее 2 - 3 мин. Дать раствору отстояться и отметить его обесцвечивание.

ЗАДАНИЕ:

1. Объяснить причину обесцвечивания раствора.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

б) Адсорбция ионов из раствора

В пробирку внести 2 - 3 капли 0,01 н раствора нитрата свинца. Добавить к нему 1 каплю 0,1 н раствора иодида калия. Наблюдать выпадение осадка свинца. (Пробирку с полученным осадком сохранить для сравнения). В другую пробирку до половины ее объема налить того же раствора нитрата свинца и внести небольшое количество (3 - 4 микрошпателя) порошка активного угля. Закрыв отверстие пробирки пальцем, энергично встряхивать ее 2 - 3 мин. Дать раствору отстояться и пипеткой отобрать 3 - 4 капли прозрачного раствора и перенести его в другую пробирку. Добавить туда же одну каплю 0,1 н раствора KJ.

ЗАДАНИЕ:

1. Сравнить количество осадка иодида свинца, полученного в
первом и во втором случае. Чем объяснить различие?

2. Составить уравнение реакции.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 2. Получение оксида углерода (IV) и его растворение в воде

Приготовить пробирку с нейтральным раствором лакмуса (5 - 6 капель). В пробирку положить 3 - 4 маленьких кусочков мрамора или мела, внести в нее 5 капель воды и 10 капель концентрированной и хлороводородной кислоты. Быстро закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки опустить в пробирку с нейтральным раствором лакмуса и пропускать газ 2 - 3 мин. Отметить изменение окраски лакмуса.

ЗАДАНИЕ:

1. Описать проделанную работу.

2. Написать схему равновесия, существующего в водном растворе
оксида углерода (IV).

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Как сместится это равновесие при добавлении в раствор щелочи и кислоты?

4. Указать причину смещения равновесия в каждом случае.

Опыт 3. Малорастворимые карбонаты некоторых металлов

а) Получение карбонатов щелочноземельных металлов и их растворение в уксусной кислоте.

В двух пробирках получить карбонаты кальция и бария взаимодействием растворов соответствующих солей с карбонатом натрия (по 3 - 4 капли). Дать растворам отстояться и, удалив пипеткой или кусочком фильтровальной бумаги часть жидкости, добавить к осадкам по одной капле уксусной кислоты. Что наблюдается?

ЗАДАНИЕ:

1. Отметить выпадение осадков, их цвет и растворение в уксусной
кислоте, сопровождающееся выделением газа.

2. Написать уравнения всех протекающих реакций.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

б) Образование гидроксокарбонатов некоторых металлов

К растворам солей магния и кобальта (по 3 - 4 капли) добавить столько же раствора карбоната натрия.

ЗАДАНИЕ:

1. Отметить выпадение осадков гидроксокарбонатов указанных
металлов, их цвет и выделение пузырьков газа.

2. Написать в молекулярном и ионном виде уравнение реакции, протекающей с участием воды.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 4. Гидролиз карбоната и гидрокарбоната натрия

В две пробирки внести по 3 - 4 капли нейтрального раствора лакмуса. В одну из пробирок добавить 1 - 2 капли раствора карбоната натрия, в другую такое же количество раствора гидрокарбоната натрия, отметить различие в окраске лакмуса.

ЗАДАНИЕ:

1. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакции
гидролиза первой и второй соли.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

2. В каком случае гидролиз протекает слабее и почему.

II. Свинец

Опыт 1. Восстановление соединений свинца (II) из раствора

В пробирку поместить кусочек цинка и прибавить 5 - 6 капель раствора нитрата или ацетата свинца. Наблюдается выделение свинца в виде блестящих кристаллов.

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнение реакции в ионной форме.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

2. Какими металлами можно заменить в этом опыте цинк?

Опыт 2. Взаимодействие свинца с кислотами

а) Действие на свинец разбавленных кислот

В три пробирки поместить по маленькому кусочку свинца и
прилить по 5 - 8 капель 2 н растворов кислот: в первую - хлороводородной, во вторую - серной, в третью - азотной. Нагреть пробирки маленьким пламенем спиртовки. Во всех ли пробирках протекает реакция? По охлаждению растворов в каждую пробирку внести по 2 - 3 капли раствора иодида калия. В каком случае выпал осадок иодида свинца?

ЗАДАНИЕ:

1. На основании опыта сделать вывод, в какой из взятых кислот
свинец практически растворяется.

2. Объяснить причину различного отношения свинца к указанным
кислотам.

3. Написать уравнение реакции, учитывая, что при взаимодействии свинца с разбавленной азотной кислотой выделяется преимущественно NO.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

б) Действие на свинец концентрированных кислот

Осторожно вылить раствор кислот из всех пробирок, ополоснуть свинец водой и подействовать на него концентрированными кислотами: хлороводородной (плотность 1,19 г/см³), серной (плотность 1,84 г/см³) и азотной (плотность 1,4 г/см³), добавляя их раздельно в каждую пробирку по 3 - 5 капель, отметить, как протекают реакции на холоду. Нагреть пробирки на водяной бане или на маленьком пламени спиртовки (ОСТОРОЖНО!). Что наблюдается?

По охлаждении растворов добавить к ним по 2 - 4 капли воды и по 2 - 3 капли иодида калия. Сделать вывод, в какой из кислот свинец наиболее растворим.

Отметить образование NO₂ при взаимодействии свинца с концентрированной азотной кислотой и SO₂ - при взаимодействии с концентрированной серной кислотой.

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая, что
свинец во всех случаях окисляется до Pb⁺², давая с концентрированной серной кислотой Pb(HSO₄)₂.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

2. Какое соединение свинца получается при взаимодействии с азотной кислотой?

3. Влияет ли на характер реакции концентрация хлороводородной
кислоты?

Опыт 3. Гидроксид свинца (II) и его свойства

В две пробирки поместить по 2 - 3 капли раствора соли свинца и добавить в каждую по несколько капель 2 н раствора едкого натра до выпадения осадка. Исследовать свойства полученного гидроксида свинца, добавив в одну пробирку несколько капель 2 н раствора азотной кислоты, в другую – 2 н раствора едкого натра. Размешать растворы стеклянной палочкой или осторожно встряхивать пробирки до растворения осадков в обоих случаях.

ЗАДАНИЕ:

1. На основании результатов опыта сделать вывод о свойствах
гидроксида свинца.

2. Написать уравнения реакций получения гидроксида свинца, его
диссоциации и растворения в кислоте и щелочи, учитывая образование в щелочной среде комплексного аниона Pb[(OH)₆]^4-- гексагидроксоплюмбата (II).

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Почему в данном опыте следует пользоваться азотной кислотой, а не хлороводородной или серной?

Опыт 4. Получение некоторых малорастворимых солей свинца(II)

В четыре пробирки раздельно внести по 2 - 4 капли 2 н растворов серной и хлороводородной кислот, раствора иодида калия и сероводородной воды. В каждую пробирку добавить по 2 - 3 капли раствора соли свинца. Отметить образование осадков и их цвет.

Во все пробирки добавить по 2 - 3 капли воды и нагреть на водяной бане. Отметить растворение хлорида и иодида свинца при нагревании. Опустить пробирки с раствором в стакан с холодной водой и после охлаждения наблюдать снова образование осадков хлорида и иодида свинца. Растворяются ли при нагревании сульфат и сульфид свинца?

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнения всех протекающих реакций.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 5. Гидролиз солей свинца (II)

Опустить в пробирку 2 - 3 кристаллика нитрата свинца и добавить 4 - 5 капель воды. Размешать содержимое стеклянной палочкой до полного растворения кристаллов и опустить в раствор синюю лакмусовую бумажку. Что наблюдается? Какая среда в растворе нитрата свинца?

Нагреть слегка раствор и добавив к нему такой же объем раствора карбоната натрия, снова нагреть. Наблюдать выпадение осадка соли 2PbCO₃•Pb(OH)₂. В какой кислоте можно растворить полученную соль? Проверить свое заключение опытом.

ЗАДАНИЕ:

1. Объяснить все наблюдаемые явления.

2. Написать уравнение реакции гидролиза нитрата свинца по первой ступени.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Как влияет добавление карбоната натрия на этот процесс?

4. Написать уравнение реакции совместного гидролиза нитрата
свинца и карбоната натрия.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

III. Кремний

Опыт 1. Получение геля и золя кремниевой кислоты

В две пробирки внести по 4 - 5 капель: в одну – силиката натрия, в другую - концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1,19 г/см³). Добавить в первую пробирку 6 - 7 капель 2 н раствора хлороводородной кислоты и во вторую – 1 - 2 капли насыщенного раствора силиката натрия. Закрыть пробирки пальцем и встряхнуть их. Наблюдать образование геля кремниевой кислоты в первой пробирке и золя - во второй. Полученный золь кремниевой кислоты нагреть на спиртовке до перехода в гель.

ЗАДАНИЕ:

1. Как называется процесс перехода золя в гель? Какое значение имеет нагревание?

2. Описать проделанную работу.

3. Написать уравнение реакции получения кремниевой кислоты H₂SiO₃ (данная формула является условной, действительный состав кремниевых кислот более сложный и может быть выражен общей формулой SiO₂•xH₂O).

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 2. Получение малорастворимых солей кремниевой кислоты

В пробирки внести по 3 - 6 капель растворов солей: в первую – хлорида кальция, во вторую нитрата кобальта, в третью - нитрата свинца, в четвертую - сульфата меди. Добавить в каждую пробирку по 2 - 3 капли раствора силиката натрия.

ЗАДАНИЕ:

1. Отметить цвета осадков.

2. Написать уравнения соответствующих реакций.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 3. Гидролиз силиката натрия

В две пробирки внести но 5 - 6 капель раствора силиката натрия, в одну из них добавить каплю фенолфталеина, отметить появление красной окраски. На избыток какого иона это указывает?

Во вторую пробирку добавить 4 - 5 капель раствора хлорида аммония.

ЗАДАНИЕ:

1. Отметить наблюдаемые явления и объяснить различие в степени
гидролиза силиката натрия в чистой воде и в присутствии хлорида аммония.

2. Написать молекулярные и ионные уравнения обоих случаев гидролиза.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Присутствие какого иона увеличило степень гидролиза во втором случае?

4. Как уменьшить гидролиз силиката натрия?

IV. Олово

Опыт 1. Гидроксид олова (II) и его свойства

В две пробирки внести по 2 - 4 капли раствора хлорида олова (II). В каждую пробирку добавить по 2 - 5 капель 2 н раствора едкого натра до образования осадка, не давая избытка. К полученному гидроксиду олова добавить: в первую пробирку 3 - 5 капель 2 н раствора хлороводородной кислоты, во вторую - столько же 2 н раствора едкого натра. Растворы размешать стеклянной палочкой или осторожно встряхивать пробирки в обоих случаях до растворения осадков.

ЗАДАНИЕ:

1. Отметить наблюдаемые явления и сделать вывод о свойствах гидроксида олова (II).

2. Написать уравнения реакций: получение гидроксида и его взаимодействия с кислотой и щелочью, учитывая, что в щелочном растворе образуются комплексный анион [Sn(OH)₄]^2- - тетрагидроксостанната (II).

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Какие ионы олова находятся преимущественно в растворе при
рН < 7? При рН > 7?

Опыт 2. Гидролиз хлорида олова (II)

Налить в пробирку 1 - 4 капли воды и опустить в нее 2 - 3 кристаллика - хлорида олова (II). Размешать содержимое стеклянной палочкой до полного растворения кристаллов. К полученному прозрачному раствору добавить еще 5 - 6 капель воды. Отметить образование осадка гидроксохлорида олова (II) - SnOHCl.

ЗАДАНИЕ:

1. Прибавлением какого реактива можно уменьшить гидролиз хлорида олова? Проверить свое заключение опытом. Что наблюдается?

2. Написать уравнения всех протекающих реакций.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

3. Объяснить влияние добавления воды и кислоты на степень гидролиза этой соли.

Опыт 3. Восстановительные свойства соединений олова (II)

а) Восстановление перманганата калия хлоридом олова

В пробирку с раствором перманганата калия (3 - 5 капель) добавить 1 - 2 капли 2 н раствора хлороводородной кислоты и 3 - 4 капли раствора соли олова. Что наблюдается?

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнение реакции, протекающей с образованием хлорида марганца (II). В какую степень окисления переходит олово?

Уравнения реакций:	Наблюдения:

б) Восстановление дихромата калия

К раствору хлорида олова (II) добавить 1 - 3 капли хлороводородной кислоты. К подкисленному раствору по каплям прибавлять дихромат калия (2 - 3 капли). Наблюдать появление зеленой окраски вследствие восстановления иона Cr₂O₇^2- в ион Cr³⁺.

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнение протекающей реакции.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

в) Восстановление хлорида железа (III)

В две пробирки внести по 1-2 капли раствора хлорида железа (III) и гексацианоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆] (реактив на ион Fe²⁺). В обе пробирки добавить воды. Отметить окраску полученных растворов. Одну пробирку сохранить для сравнения, в другую добавить 2 - 3 капли раствора хлорида олова (II) и наблюдать в ней появление синей окраски вследствие образования Fe₃[Fe(CN)₆]₂.

ЗАДАНИЕ:

1. Объяснить, почему нет синей окраски в первой пробирке?

2. Написать уравнения протекающей окислительно-восстановительной реакции и реакции образования гексацианоферрата (III) железа (II).

Уравнения реакций:	Наблюдения:

Опыт 4. Гидроксид олова (IV) и его свойства

В две пробирки внести по 2 - 4 капли раствора хлорида олова (IV) и по 2 - 4 капли 2 н раствора едкого натра (до выпадения осадка). К полученному осадку добавить в одну пробирку несколько капель хлороводородной кислоты, в другую - несколько капель едкого натра (в обоих случаях - до растворения осадка).

ЗАДАНИЕ:

1. Написать уравнения реакций получения гидроксида олова (IV)
и его взаимодействия с кислотой и щелочью, учитывая, что в
щелочной среде образуется комплексный ион гексагидроксостанната (IV) [Sn(OH)₆]^2-.

Уравнения реакций:	Наблюдения:

2. Отметить свойства гидроксида олова (IV).

3. Как изменяется концентрация ионов Sn⁴⁺ и [Sn(OH)₆]^2- при
добавлении щелочи и кислоты? Следует отметить, что в сильно
кислой среде при большом избытке кислоты образуется ион [SnCl₆]^2-.

Выполнение работы проверил(а)

__________________________