Восстановительные свойства кальция

Лабораторная работа №1

ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Приборы и реактивы. (Полумикрометод.) Кристаллизатор. Пинцет. Стеклянная палочка. Фильтровальная бумага. Спиртовка. Этиловый спирт. Натрий. Кальций. Сухие соли: LiCl, NaCl, KCl, CaCl₂, BaCl₂,NH₄Cl. Растворы: фенолфталеина, универсального индикатора, соляной кислоты (2 н., конц.), серной кислоты (2 н., 96%),азотной кислоты (2 н.), уксусной кислоты (2 н.), гидроксида натрия (2 н.), хлорида аммония (0,5 н.), оксалата аммония (0,5 н.), карбоната натрия (0,5н.), гидрокарбоната натрия (0,5 н.), ортофосфата натрия (0,5 н.), хлорида кальция (0,5 н.,1 М.), хлорида бария (0,5 н. и 1 М), сульфата натрия (0,5 н.), сульфата лития, гексанитрокобальтата натрия (0,5 н.), гексациано-(II)феррата калия.

Опыты со щелочными и щелочноземельными металлами проводите осторожно, остерегайтесь воды. Металлы из керосина вынимайте пинцетом. При работе пользуйтесь защитными очками.

 

Открытие щелочных и щелочно-земельных металлов по окраске пламени (качественные реакции).

Стеклянную палочку, прокалите на пламени горелки до получения бесцветного пламени. Если пламя окрашивается, то промойте палочку соляной кислотой и покалите в пламени. Опускайте палочку последовательно в соли лития, натрия, калия, кальция и бария и вносите в пламя горелки, промывая палочку после каждой соли. Запишите, какое окрашивание придает пламени каждая соль. Объясните причину возникновения окраски пламени.

Щелочные металлы

В соединениях щелочные металлы Li, Na, К, Fr, Cs, Rb проявляют степень окисления (+1).

1.1. Взаимодействие щелочных металлов с водой

Опыт проводите под тягой!

Налейте в кристаллизатор дистиллированной воды, внесите 2 – 3 капли фенолфталеина. Возьмите пинцетом из керосина кусочек натрия величиной с рисовое зерно, высушите его фильтровальной бумагой и внесите в кристаллизатор с водой. При полуспущенном окне тяги наблюдайте происходящую реакцию. Напишите уравнение реакции. Сделайте вывод о химической активности щелочных металлов. От чего она зависит? Почему литий стоит первым в ряду стандартных электродных потенциалов?

Малорастворимые соли щелочных металлов

1.2.1. Внесите в две пробирки по 0,5 мл насыщенного раствора сульфата лития. В одну пробирку прилейте равный объем насыщенного раствора карбоната натрия, во вторую - фосфата натрия. Что наблюдается? Сравните растворимость карбонатов и фосфатов щелочных металлов. Используйте таблицу произведения растворимости.

1.2.2. Получение малорастворимых соединений натрия и калия. К раствору соли калия, подкисленному уксусной кислотой, прилейте раствор гексанитрокобальтата (III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆]. Что наблюдается. Напишите уравнение реакции.

Гидролиз солей натрия.

В две пробирки налейте по 1 мл гидрокарбоната и карбоната натрия и определите величины их рН с помощью универсального индикатора. Почему они отличаются? Зная величины констант диссоциации Н₂СОз (K₁=4,3 10^-7; K₂=5,6 10^-11), рассчитайте величины констант гидролиза и степени гидролиза 0,1М растворов этих солей. Сопоставьте их и объясните результаты опыта.

Щелочноземельные металлы

Щелочноземельные металлы Ca, Sc, Ba, Ra в соединениях проявляют степень окисления (+2).

Восстановительные свойства кальция

2.1.1. Разложение воды кальцием. В пробирку на 1/4 ее объема налейте дистиллированной воды и опустите маленький кусочек металлической стружки кальция. Наблюдайте выделение газа. Если реакция идет недостаточно энергично, пробирку подогрейте. Какой газ выделяется? Какое вещество образовало муть? Прибавьте в раствор 1 каплю фенолфталеина. Напишите уравнение реакции взаимодействия кальция с водой. Укажите окислитель и восстановитель. Будет ли аналогичная реакция протекать со стронцием и барием?

2.1.2. Взаимодействие кальция с кислотой. Кусочек кальциевой стружки опустите в пробирку с 2н. раствором соляной кислоты. Наблюдайте энергичное взаимодействие кальция с кислотой. Какие вещества получаются в результате реакции? Напишите соответствующее уравнение. Какой элемент являлся окислителем в этой реакции?