Методика проведения опытов. Опыт 1: Получение концентрированной азотной кислоты

Опыт 1: Получение концентрированной азотной кислоты.

К нитрату калия или натрия, помещенному в колбу с газоотводной трубкой, приливать такое количество концентрированной серной кислоты, чтобы она полностью покрыла соль. Колбу герметично соединить с круглодонной колбой, которая помещена в охлаждающую смесь (снег и хлорид натрия). Колбу с солью постепенно нагреть на песчаной бане (тяга!), сначала до 100⁰С, а затем до 120⁰С. Реакцию считать законченной, когда в колбе останется желтоватая жидкость и азотная кислота почти перестанет перегоняться в приемник. На фарфоровую пластинку нанести 2 капли синтезированной азотной кислоты и прибавить каплю раствора дифениламина (С₆Н₅)₂NH. Раствор окрашивается в темно-синий цвет. Эта реакция считается качественной для обнаружения азотной кислоты.

Опыт 2: Синтез фосфорной кислоты разложением фосфорита.

В коническую пробирку всыпать около 1 г фосфоритной муки Са₃(РО₄)₂, прилить 2 мл 50%-ного раствора серной кислоты и прокипятить смесь в течение 1-2 мин. Прибавить 2 мл воды и тщательно размешать шпателем. Раствор с осадком центрифугировать и слить центрифугат в другую пробирку. Определить наличие в растворе анионов фосфорной кислоты. Как это сделать? Составьте все необходимые уравнения реакций.

Опыт 3: Гидратация серной кислоты.

В пробирку с 2 мл воды после измерения ее температуры прилейте 1 мл концентрированной серной кислоты. Осторожно перемешать раствор термометром и определить его температуру. Почему происходит выделение тепла? Почему нельзя вливать воду в серную кислоту?

Опыт 4: Открытие азотной кислоты.

На фарфоровую пластинку нанести 2 капли азотной кислоты и прибавить каплю раствора дифениламина (C₆H₅)₂NH. Раствор окрашивается в темно-синий цвет.

Опыт 5: Обугливающее действие серной кислоты.

1 г сахарной пудры смочить 10 каплями воды, влить 1 мл концентрированной серной кислоты и смесь перемешать стеклянной палочкой. Выразите наблюдаемые явления соответствующими уравнениями реакций.

На кусочке фильтровальной бумаги стеклянной палочкой, смоченной концентрированной серной кислотой, написать формулу этой кислоты и нагреть бумагу на электроплите. Объясните наблюдаемое.

Опыт 6: Открытие аниона SO₄^2-.

К раствору серной кислоты добавить раствор хлорида бария; выпадает белый осадок, который не растворяется в концентрированной соляной кислоте. Проделать аналогичный опыт с раствором нитрата свинца. Отделить осадок и растворить его в 30%-ном горячем водном растворе ацетата аммония. Эту реакцию используют в химическом анализе для разделения смеси сульфатов бария и свинца.

Опыт 7: Взаимодействие разбавленной азотной кислоты с медью и оловом.

Опыт проводить под тягой. В две пробирки внести по 3-4 капли разбавленной азотной кислоты (плотность 1,12 г/см³). В одну из пробирок опустите кусочек медной стружки, в другую - кусочек олова. В обоих случаях реакция идет с образованием главным образом бесцветного газа NO и нитратов олова (II) и меди (II). Написать уравнения реакций взаимодействия разбавленной азотной кислоты с оловом и медью.

Опыт 8: Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с оловом и медью.

Повторить опыт 3.2.7, только использовать концентрированную азотную кислоту и пробирки, после внесения туда металлов, слегка нагреть. Написать уравнения реакций с учетом, что выделившийся бурый, с едким запахом газ – NO₂.

Опыт 9: Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с серой.

В небольшую фарфоровую чашку положить немного порошкообразной серы, налить несколько миллилитров концентрированной азотной кислоты, смесь нагреть 10-15 минут на электроплитке, после чего разбавить водой, отфильтровать непрореагировавшую серу. В фильтрате обнаружить присутствие серной кислоты.

Опыт 10: Получение царской водки.

В пробирку с газоотводной трубкой налить 1 мл концентрированной азотной и 3 мл концентрированной соляной кислоты. Стеклянный конец газоотводной трубки опустить в стакан с разбавленным раствором щелочи. Пробирку слегка нагреть (осторожно тяга!) до начала бурной реакции с выделением газов. Уходящие из пробирки газы собрать в растворе со щелочью. После завершения выделения газов в водный раствор со щелочью добавить раствор чернил. Почему окрашенный раствор обесцветился? В этот же раствор внести несколько капель нитрата серебра. Почему выпал творожистый осадок? Написать уравнения всех химических процессов.

Опыт 11: Окислительные свойства нитратов.

В пробирку налить 1-2 мл раствора KNO₃ и 3-5 мл 30%-ного раствора КОН. Добавить небольшое количество порошка алюминия и нагреть 2-3 минуты.

Раствор охладить и добавить реактив Неслера (реактив для качественного определения катионов аммония).

Опыт 12: Разложение нитратов.

В сухой пробирке, закрепленной в штативе вертикально, расплавить около одного грамма нитрата калия или натрия. Наблюдать за выделением пузырьков газа. В расплавленную соль бросить маленький, предварительно раскаленный уголек. Что наблюдается? По окончании реакции с углем бросить в пробирку небольшой кусочек серы. Что происходит?