Химические свойства оксидов, кислот, оснований

Лабораторная работа № 1

1.Свойства растворимых и нерастворимых оснований. Рассмотрите выданные вам в пробирках гидроксиды натрия, кальция, меди (II) и железа (III), отметьте их агрегатное состояние и цвет. Прилейте в пробирки по 3—4 мл воды и взболтайте. Мутные жидкости отфильтруйте. К растворам добавьте по нескольку капель раствора фенолфталеина. Гидроксид натрия растворяется в воде, гидроксид кальция — частично, а гидроксиды меди (II) и железа (III) в воде практически не растворяются. Растворы гидроксида натрия и гидроксида кальция окрашивают фенолфталеин в малиновый цвет. Отфильтрованные жидкости, в которых взбалтывали гидроксид меди (II) и железа (III), на раствор фенолфталеина не действуют.

Задание. На основе проведенных опытов сделайте вывод о растворимости оснований.

2.Действие кислот на металлы. В две пробирки поместите по два кусочка цинка, в две другие насыпьте немного железного порошка, а в последние две — медных стружек. В одну пробирку с цинком налейте 1 мл серной, а в другую — столько же соляной кислоты. Цинк энергично реагирует с кислотами. При этом выделяется газ, способный гореть. Точно так же прилейте кислоты в пробирки с железом и медью. Железо реагирует с кислотами медленнее, чем цинк: медь при обыкновенной температуре не реагирует ни с серной, ни с соляной кислотами. При нагревании медь реагирует с концентрированной серной кислотой. В этой реакции выделяется бесцветный газ с резким запахом (нюхать осторожно!) и в пробирке образуется раствор синего цвета.

Задания. 1. Найдите железо, цинк и медь в ряду Н.Н.Бекетова и подумайте, на основании каких свойств составлен этот ряд. 2. Напишите уравнения химических реакций, которые наблюдались в этом опыте. К какому типу эти реакции относятся?

3.Взаимодействие кислот с основными оксидами. Опыт. В две пробирки насыпьте немного оксида меди (II). В одну из них прилейте I мл разбавленной соляной кислоты, а в другую — столько же разбавленной серной кислоты. Пробирки слегка нагрейте. При подогревании в пробирках с оксидом меди (II) раствор приобретает голубой цвет.

Вылейте несколько капель раствора из каждой пробирки на стеклянную пластинку, выпарьте его и посмотрите, что осталось на пластинке. После выпаривания раствора на стеклянной пластинке выделяются кристаллики.

Задания. 1. Какие признаки подтверждают, что основные оксиды реагируют с кислотами? 2. Какие вещества выделились на стеклянных пластинках после выпаривания растворов? Напишите химические формулы этих веществ. 3. Составьте уравнения реакций, которые протекали в этих опытах.

4.Действие кислот на индикаторы. Поместите в штатив девять пробирок. В первые три пробирки налейте по 1 мл разбавленной серной кислоты, во вторые три влейте по 1 мл разбавленной соляной кислоты, а в остальные три столько же разбавленной азотной кислоты. В первую пробирку с серной кислотой добавьте несколько капель раствора фиолетового лакмуса или опустите фиолетовую лакмусовую бумажку, во вторую пробирку влейте несколько капель раствора фенолфталеина, а в третью — метилового оранжевого. Проведите такие же опыты с соляной и азотной кислотами.

Лакмус от действия кислот краснеет, фенолфталеин остается бесцветным, а метиловый оранжевый становится розовым.

Задание. Дано несколько растворов. Как можно практически доказать, что один из них является раствором кислоты, а другой — раствором щелочи?

5.Взаимодействие кислот со щелочами (реакция нейтрализации). В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте к нему несколько капель раствора фенолфталеина. С помощью пипетки к раствору малинового цвета прибавляйте по каплям соляную кислоту. После каждой капли пробирку встряхивайте. Происходит разогревание и обесцвечивание раствора. Затем немного полученного раствора перенесите на стеклянную пластинку и выпарьте его. Выделяются кристаллики белого цвета.

Задания. 1. Подумайте, почему раствор кислоты следует добавлять осторожно, по каплям. 2. Какое вещество выделилось при выпаривании раствора? Напишите его химическую формулу. 3. Составьте уравнение реакции между соляной кислотой и гидроксидом натрия. К какому типу эта реакция относится?

6.Взаимодействие кислот с нерастворимыми основаниями. Получите немного гидроксида меди (II). Для этого в две пробирки налейте пo 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте столько же раствора сульфата меди (II) или другой растворимой соли меди. В одну пробирку с полученным осадком добавьте до полного растворения соляную, а в другую — серную кислоту. В обеих пробирках образуется голубой раствор. Перенесите несколько капель полученных растворов на стеклянную пластинку и выпарьте. Выделяются кристаллики голубого цвета.

Задания. 1. Напишите химические формулы веществ, кристаллы которых выделились на стеклянных пластинках. 2. Составьте уравнения реакций, которые наблюдались в этом опыте.

7.Взаимодействие кислотных оксидов с водой и со щелочами. Опыт I. Налейте в пробирку примерно 5 мл воды, добавьте I—2 капли раствора фенолфталеина, а затем разбавленного раствора гидроксида натрия до появления слабого окрашивания. Пропустите через раствор избыток оксида углерода (IV). Происходит обесцвечивание.

Опыт 2. Налейте в пробирку 2—3 мл свежеприготовленной известковой воды и пропустите через нее оксид углерода (IV) до помутнения раствора.

Задания. 1. Поясните, почему в первом опыте произошло обесцвечивание раствора. Напишите уравнение соответствующей реакции. 2. Почему во втором опыте произошло помутнение раствора? Напишите уравнение реакции.

8.Получение и свойства гидроксида цинка. В две пробирки налейте по 1 мл раствора, содержащего 0,05 массовых долей, или 5%, гидроксида натрия, и затем добавьте раствор сульфата цинка до выпадения осадка. В одну пробирку с осадком добавьте избыток гидроксида натрия и встряхните. В другую пробирку прилейте серную или соляную кислоту. Для сравнения получите в двух пробирках гидроксид железа (III). К осадку в первой пробирке добавьте кислоту, а к осадку во второй — избыток щелочи.

Осадок гидроксида цинка реагирует как с кислотами, так и со щелочами, гидроксид железа (III) —только с кислотами.

Задания. 1. Напишите по два уравнения химических реакций, при помощи которых можно получить: а) гидроксид цинка; б) гидроксид железа (III). 2.Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида цинка: а) с соляной кислотой; б) с гидроксидом натрия. Как называются такие гидроксиды?