Опыт 6. Гидролиз солей алюминия
А. Гидролиз сульфата алюминия. В пробирку внести 3 капли нейтрального раствора лакмуса и 1–3 капли раствора сульфата алюминия. Отметить, как изменилась окраска лакмуса и объяснить причину этого изменения. Написать в молекулярном и ионном виде уравнение реакции гидролиза, протекающего преимущественно по первой ступени. Почему гидролиз этой соли не протекает до конца? Как можно уменьшить степень гидролиза этой соли?
Б. Гидролиз сульфида алюминия. В пробирку с полученным сульфидом алюминия (опыт 5) добавить 5–8 капель воды. Наблюдать выделение газа. Определить по запаху, какой газ выделяется? Какое соединение алюминия при этом получилось? Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции взаимодействия сульфида алюминия с водой. Объяснить, почему в данном случае гидролиз протекает практически необратимо.
В. Совместный гидролиз сульфата алюминия и сульфида аммония. Внести в пробирку 2–3 капли раствора соли алюминия и добавить столько же раствора сульфида аммония. Отметить выпадение осадка гидроксида алюминия и выделение сероводорода. Написать уравнение реакции совместного гидролиза двух солей. Почему в данном случае гидролиз протекает до конца? Произойдет ли в водном растворе аналогичная реакция, если сульфид аммония заменить сульфидом натрия? Возможно ли реакцией обмена между двумя соответствующими солями в водном растворе получить карбонат алюминия?
Опыт 7. Амфотерные свойства гидроксида алюминия. В две пробирки внести по 3–5 капель раствора соли алюминия и несколько капель раствора едкого натра до образования осадка гидроксида. Растворить полученные осадки в одной пробирке в растворе соляной кислоты, в другой - в избытке раствора едкого натра.
Опыт 8. Реакция с алюминоном. Характерным и очень чувствительным реактивом обнаружения алюминия является алюминон, образующий с 
труднорастворимую соль красного цвета. Реакция протекает при pH»5 в среде ацетатного буферного раствора ( 
- 1:2). В щелочной среде реакция не идет. Т.к. алюминон сам окрашен в красный цвет, то его расход на реакцию должен быть очень небольшим.
К 2 мл исходного раствора соли алюминия добавить по каплям уксусную кислоту до рН»5, прибавить 2‑3 капли 2 н. раствора гидроксида натрия, перемешать и добавлять по каплям уксусную кислоту до pH»5. Затем добавить 1‑2 капли 0,01 % раствора алюминона и наблюдать образование красного осадка. Появляющаяся красно-розовая окраска при нагревании усиливается.
Содержание отчета по лабораторной работе
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, результаты проведения реакций, ответы на вопросы.
Лабораторная работа № 4. Свойства элементов IV А группы
Цель работы: изучение химических свойств элементов IV А .группы.
Углерод
Общие сведения
Данную подгруппу периодической системы образуют пять элементов: углерод, кремний, германий, олово и свинец.
При переходе от углерода к свинцу способность к присоединению электронов, а, следовательно, и неметаллические свойства ослабевают, металлические, наоборот возрастают. Уже у германия проявляются металлические свойства, а у олова и свинца они преобладают над неметаллическими. Таким образом, первые два члена группы являются неметаллами, германий причисляют и к металлам и к неметаллам, олово и свинец – металлы.
Для элементов IV А характерны валентности II и IV. Способность образовывать устойчивые соединения в четырехвалентном состоянии уменьшается от углерода к свинцу. Углерод и кремний могут проявлять отрицательную степень окисления в карбидах и силицидах. Для остальных членов группы проявление отрицательной степени окисления не характерно.
Главные типы реакций соединений углерода и кремния – это кислотно-основные, гидролиз и реакции образования комплексов. Окислительно-восстановительные реакции для них не характерны. Напротив, для германия и, особенно, олова и свинца, характерны окислительно-восстановительные реакции. Олово и свинец могут образовывать устойчивые двухзарядные ионы.
В аморфном состоянии углерод является прекрасным сорбентом для молекул, газообразных веществ и даже для ионов в водных растворах.
При низких температурах уголь, графит и, в особенности, алмаз инертны. При высоких температурах углерод способен взаимодействовать с металлами и другими элементами. Бинарные соединения углерода с другими элементами, в которых углерод проявляет отрицательную степень окисления называются карбидами. Карбиды металлов легко гидролизуются с образованием различных углеводородов. Наибольшую известность получил карбид кальция, при гидролизе которого получается ацетилен.
При нагревании углерод легко соединяется с кислородом и служит хорошим восстановителем. Углерод образует два оксида. Оксид углерода (II) или угарный газ является безразличным оксидом, однако при определенных условиях вступает в реакции присоединения, образуя карбонилы. Оксид углерода (IV) является классическим кислотным оксидом, слабо растворимым в воде. При растворении СО2 образуется некоторое количество слабой угольной кислоты H2CO3.
Угольная кислота может существовать только в водном растворе. Диссоциация протекает главным образом по первой ступени pKd1 = 6,3 и лишь в ничтожном количестве образует карбонат-ионы (pKd2 = 10,3).
Угольная кислота образует две линейки солей: карбонаты и гидрокарбонаты. Гидрокарбонаты более растворимы, чем карбонаты. Карбонаты, как правило, нерастворимы. Исключение – карбонаты щелочных металлов. Растворы карбонатов щелочных металлов вследствие гидролиза имеют сильнощелочную реакцию. Со слабыми основаниями угольная кислота в большинстве случаев дает только основные соли. При действии кислот, даже таких слабых, как уксусная, все карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода. При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов разлагаются с выделением СО2.
Выполнение работы