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 – соляной, во вторую – серной, в третью – азотной. Как идут реакции на холоду? Нагреть пробирки маленьким пламенем горелки. Во всех ли пробирках протекает реакция?
По охлаждении растворов в каждую пробирку внести по 2–3 капли раствора иодида калия. В каком случае выпал осадок иодида свинца? На основании опыта сделать вывод, в какой из взятых кислот свинец практически растворяется. Объяснить причину различного отношения свинца к указанным кислотам.
Написать уравнения реакций, учитывая, что при взаимодействии свинца с разбавленной азотной кислотой выделяется преимущественно NO.
Б. Действие на свинец концентрированных кислот. Осторожно вылить раствор кислот из всех пробирок, ополоснуть свинец водой и подействовать на него концентрированными кислотами: соляной (d = 1,19 г/см3), серной (d = 1,84 г/см3) и азотной (d = 1,4 г/см3), добавляя их раздельно в каждую пробирку по 3−5 капель. Отметить, как протекают реакции на холоду. Осторожно нагреть пробирки на водяной бане или на маленьком пламени горелки. 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. Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая, что свинец во всех случаях окисляется до Рb2+, давая с концентрированной серной кислотой Pb(HSO4)2. Какое соединение свинца получается при взаимодействии с азотной кислотой? 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 нескольку капель 2 н. раствора едкого натра (или гидроксида аммония) 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.
На основании результатов опыта сделать вывод о свойствах гидроксида свинца. Написать уравнения реакций получения гидроксида свинца, его диссоциации и растворения в кислоте и в щелочи, учитывая образование в щелочной среде комплексного аниона РЬ[(ОН)6]4−. Почему в данном опыте следует пользоваться азотной кислотой, а не соляной или серной?
Опыт 4. Получение некоторых малорастворимых солей свинца (II). В четыре пробирки раздельно внести по 2–4 капли 2 н. растворов серной и соляной 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? Написать уравнения всех протекающих реакций.
Опыт 5. Гидролиз солей свинца (II). Опустить в пробирку 2–3 кристаллика нитрата свинца (II) и добавить 4–5 капель воды. Размешать содержимое стеклянной палочкой до полного растворения кристаллов и опустить в раствор синюю лакмусовую бумажку. 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 (РbOH)2СО3. В какой кислоте можно растворить полученную соль? Проверить свое заключение опытом.
Объяснить все наблюдаемые явления. Написать уравнения реакции гидролиза нитрата свинца по первой ступени. Как влияет добавление карбоната натрия на этот процесс? Написать уравнение реакции совместного гидролиза нитрата свинца и карбоната натрия.
Опыт 6. Окисление соединений свинца (II) пероксидом водорода. К раствору соли свинца (II) (2–3 капли) добавить 2–3 капли 40 %-ного раствора едкого натра и 4–6 капель пероксида водорода. Полученный раствор Na4[Pb(OH)6] размешать стеклянной палочкой и нагреть на водяной бане или на маленьком пламени горелки. Наблюдать образование коричневого осадка диоксида свинца. Дать раствору отстояться, удалить пипеткой или кусочком фильтровальной бумажки избыток жидкости и промыть осадок 2–3 каплями воды, перемешивая палочкой. Удалить воду фильтровальной бумажкой и сохранить осадок для следующих опытов.
Написать уравнения реакций: а) взаимодействия нитрата свинца с избытком едкого натра, б) окисления полученного Na4[Pb(OH)6] пероксидом водорода. Можно ли Рb2+ окислить дихроматом калия? Какая степень окисления более характерна для свинца: +2 или +4?
Опыт 7. Амфотерные свойства диоксида свинца.Поместить в пробирку 2–3 микрошпателя диоксида свинца и добавить к нему несколько капель концентрированной соляная кислоты. Нагреть слегка пробирку на водяной бане. Наблюдать появление желтой окраски, характерной для тетрахлорида свинца. Отметить проявление основных свойств диоксида свинца в данном случае. Наблюдать выделение хлора по запаху и по посинению иодокрахмальной бумажки, поднесенной к отверстию пробирки.
Написать уравнения реакций: взаимодействия диоксида свинца с соляной кислотой и разложения тетрахлорида свинца. Отметить его непрочность.