Изучение свойств щелочей, кислот и солей

Лабораторная работа № 3.

Изучение кислотно-основных свойств гидроксидов. Подготовьте и пронумеруйте 4 пробирки. Внесите по 4-5 капель следующих растворов: в первую пробирку – MgCl₂, во вторую – AlCl₃, в третью – Na₂SiO₃, в четвертую – NiSO₄. Прибавьте в пробирки 1, 2, 4 по несколько капель 0,5 н раствора щелочи до начала выпадения осадков гидроксидов; в пробирку 3 прибавьте несколько капель 2 н раствора HCl.

Определите химический характер выпавших гидроксидов. Для этого половину суспензии гидроксида магния отлейте в чистую пробирку и прибавьте к ней 4-5 капель 0,5 н раствора HCl, к оставшейся части прибавьте 6-8 капель 0,5 н раствора щелочи. В обоих ли случаях растворился осадок? Кислотными, основными или амфотерными свойствами обладает Mg(OH)₂. Аналогичным образом исследуйте свойства гидроксидов алюминия, кремния и никеля (II). В чем они растворяются? Каковы их химические свойства? Напишите уравнения всех протекающих реакций в ионной и молекулярной форме.

При написании уравнений реакций амфотерного гидроксида алюминия учтите, что в щелочных водных растворах образуются
гидроксокомплексы (Na₃[Al(OH)₆]).

Получение кислых, средних и основных солей

а) Образование карбоната и гидрокарбоната кальция

Заполните пробирку на 1/3 карбонатом кальция (мелом), добавьте 5 мл соляной кислоты и закройте ее изогнутой газоотводной трубкой. Наполните пробирку на половину ее объема известковой водой и пропускайте в нее диоксид углерода. Отметьте появление осадка карбоната кальция. Продолжайте пропускать диоксид углерода до растворения осадка, которое происходит вследствие образования растворимого гидрокарбоната. Если газ прекращает выделяться, газоотводную трубку убирают, содержимое пробирки с мелом и соляной кислотой аккуратно перемешивают стеклянной палочкой, добавляют еще несколько миллилитров соляной кислоты и снова пропускают выделяющийся газ через известковую воду. Отметьте наблюдаемые явления и напишите уравнения реакции образования карбоната кальция при взаимодействии диоксида углерода с известковой водой и растворения карбоната кальция под действием диоксида углерода и воды с образованием гидрокарбоната.

б) Образование гидроксокарбонатов некоторых металлов

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

Отметьте выпадение осадков гидроксокарбонатов указанных металлов, их цвет и выделение пузырьков газа. Напишите уравнение реакции, протекающей с участием воды.

Расчет выхода продукта реакции. Получите задание для работы у преподавателя, которое заключается в проведении реакции осаждения, отделении продукта фильтрованием, высушивании его до постоянной массы и расчете выхода продукта реакции.

Пример задания: Сколько граммов сульфата натрия и хлорида бария требуется взять для получения 5 г сульфата бария?

Решение: Запишем уравнение реакции получения сульфата бария

Na₂SO₄+BaCl₂ = BaSO₄¯+ 2NaCl

Рассчитаем количество вещества BaSO₄, которое необходимо получить по формуле n = m/M (BaSO₄), тогда n (BaSO₄)=5/233=0,02моль. B соответствии со стехиометрией реакции на образование 0,02 моль BaSO₄ было израсходовано 0,02 моль Na₂SO₄ и BaCl₂, тогда масса Na₂SO₄ и BaCl₂, необходимая для синтеза равна m=nM, т.е. m(Na₂SO₄)=3,04 г, а m(BaCl₂)=4,46 г.

Для проведения опыта взвесьте рассчитанные Вами количества необходимых веществ на технохимических весах, растворите их в минимальном количестве дистиллированной воды, и по каплям прилейте один раствор к другому при постоянном перемешивании. Пока осадок отстаивается (5-10 мин) вырежьте гладкий бумажный фильтр, взвесьте его и запишите массу себе в тетрадь. Отфильтруйте осадок, промойте его небольшим количеством воды и перенесите фильтр с осадком в чашку Петри. Далее осадок с фильтром необходимо высушить до постоянной массы в сушильном шкафу (оставьте до следующего занятия и обязательно подпишите). После тщательного высушивания до постоянной массы рассчитайте выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного. По результатам опыта оформите подробный отчет с расчетами и обоснованием полученных результатов.

Дата добавления: 2015-08-31