УГЛЕРОД
Кислородные соединения углерода
Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств.
Зарядить аппарат Киппа для получения диоксида углерода. Наполнить 3 сухие конические колбы диоксидом углерода (как убедиться в этом?). Сделать пламя горелки маленьким и вылить на него содержимое одной из колб. Что наблюдается?
Во вторую колбу при помощи пинцета или щипцов быстро внести ленту горящего магния. Что происходит? Написать уравнение реакции.
В третью колбу внести ложечку с зажженным на воздухе красным фосфором (осторожно, под тягой!). Объяснить наблюдаемые явления.
Пропустить ток диоксида углерода через дистиллированную воду в течение 3-5 мин. Испытать раствор индикаторами. Какие процессы происходят при взаимодействии диоксида углерода с водой? Какие ионы присутствуют в полученном растворе? Написать уравнения реакций. Ознакомиться с константами диссоциации угольной кислоты.
Соли угольной кислоты.
1. Налить в пробирку 2-3 мл 1 н раствора гидроксида натрия и пропускать через него диоксид углерода до тех пор, пока раствор не сделается почти нейтральным. Нагреть полученный раствор. Какой газ выделяется? Испытать после этого действие раствора на индикаторы. Написать уравнения проведенных реакций и объяснить различие в действии полученных растворов на индикаторы. Какая соль сильнее гидролизуется: карбонат или гидрокарбонат натрия? Почему?
2. Испытать отношение карбонатов различных металлов к нагреванию, для этого прокалить в тиглях следующие соли: основной карбонат меди, карбонаты магния, кальция, натрия, гидрокарбонат натрия. Что наблюдается? Написать уравнения реакций. Объяснить причины различия термической устойчивости изученных карбонатов.
Получение оксида углерода (II) и изучение его свойств.
Монооксид углерода — сильный яд! Опыты проводить только под тягой, стекло опустить!
1. Собрать прибор (рис.1). В колбу Вюрца емкостью 100 мл налить 20 мл концентрированного раствора серной кислоты, в капельную воровку — 15 мл муравьиной кислоты, в первую промывалку — небольшое количество концентрированного раствора серной кислоты (счетчик пузырьков), вторую промывалку оставить пустой. Вместо муравьиной кислоты для получения монооксида углерода может быть использована щавелевая кислота. В этом случае капельную воронку заменить открытой длинной трубкой, доходящей почти до дна колбы Вюрца. В первую промывалку налить 10%-й раствор гидроксида натрия (зачем?), во вторую — концентрированный раствор серной кислоты.
В среднюю часть трубки из тугоплавкого стекла поместить 0,2 г оксида меди (II). В кристаллизатор налить воду.
Осторожно нагреть до 60° колбу с серной кислотой и по каплям
Рис. 1. Прибор дляполучения оксида углерода (II) и изучения его свойств
добавлять к ней муравьиную кислоту. В случае использования щавелевой кислоты нагревание реакционной смеси в колбе Вюрца следует проводить на песчаной бане до начала энергичного выделения газа. Выделяющийся газ собрать над водой в небольшую баночку и испытать горящей лучинкой. Что наблюдается?
2. Вытеснив воздух полностью из прибора (как в этом убедиться?), нагреть пламенем горелки в токе монооксида углерода ту часть трубки, где лежит оксид меди(II). Как изменяется цвет? Испытать действие выходящего газа на известковую воду. На какие свойства монооксида углерода указывает этот опыт?
3. Отставить ванну с водой, снять в конце прибора резиновую трубку с изогнутым стеклянным концом и пропустить монооксид углерода через аммиачные растворы нитрата серебра и хлорида меди (I), налитые в пробирки. Что происходит? Одинаковые ли свойства проявляет монооксид углерода в этих реакциях? Как доказать, что при нагревании образовавшегося комплексного соединения меди (I) будет выделяться монооксид углерода?
По окончании опытов охладить прибор в токе монооксида углерода. Отсоединить тугоплавкую трубку, извлечь полученный препарат и сдать его преподавателю.
