ЛБ_Общая и неорганическая химия_Тема-5_Химия элементов IA- и IIA-групп

Формат документа: docx
Размер документа: 0.03 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.


ДИСЦИПЛИНА Общая и неорганическая химия
полное название дисциплины без аббревиатуры
ИНСТИТУТ Тонких химических технологий
КАФЕДРА Кафедра неорганической химии имени Реформатского А. Н.
полное название кафедры
ГРУППА/ЫХЕБО-01-20 - ХЕБО-19-20, ХББО-01-20 - ХББО-05-20, ХХБО-01-20 - ХХБО-04-20, ХТБО-01-20 - ХТБО-02-20, ТЛБО-01-20 - ТЛБО-03-20
номер групп/ы, для которых предназначены материалы
ВИД УЧЕБНОГО Лабораторные работы
МАТЕРИАЛА лекция; материал к практическим занятиям; контрольно-измерительные материалы к практическим занятиям; руководство к КР/КП, практикам
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Рукк Н.С., Кудряшова З.А., Савинкина Е.В., Кочетов А.Н., Давыдова М.Н., Дорохов А.В., Матвеев Е.Ю., Ефремова Е.И., Климова Э.В., Крынкина С.В., Караваев И.А., Кобрин М. Р., Стогний М. Ю.
фамилия, имя, отчество
СЕМЕСТР I
указать номер семестра обучения
Лабораторная работа 5. Химия элементов IA- и IIA-групп (часть 1)
Оборудование, материалы и посуда: бутыли с насыщенными растворами солей элементов IА и IIА-группы, стеклянные палочки или нихромовые проволочки, спиртовки, пробирки центрифужные, склянки Страшейна, фильтровальная бумага.
Реактивы:
Разбавленные растворы: LiCl, NaCl, NaF, Na2CO3, Na3PO4, Na2HPO4, NaOH, H2SO4, MgCl2, CaCl2 Ca(NO3)2, Na2SO4, SrCl2, K2CrO4, CH3COOH, BaCl2, индикаторы -универсальный (бумага), фенолфталеин (раствор).
Концентрированные растворы: NaF, Na3PO4, Na2CO3, NH4Cl, Br2∙aq (бромная вода), NaOH, HCl.
Твердые вещества: Mg (пор.).Ход выполнения работы
5.1. Элементы IА-группы (щелочные элементы)
5.1.1. Окрашивание пламени
Оп. Внесите каплю раствора
хлорида лития
хлорида натрия
хлорида калия
на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени сухого горючего, газовой горелки или спиртовки. Отметьте изменение окраски пламени.
5.1.2. Малорастворимые соли лития
П1. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 4 капли раствора фторида натрия. Наблюдайте образование осадка.
П2. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 4 капли раствора карбоната натрия. Наблюдается ли образование осадка? Немного подогрейте содержимое пробирки. Наблюдайте образование осадка.
П3. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 3 капли раствора ортофосфата натрия. Наблюдайте образование осадка.
П4. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 3 капли раствора гидроортофосфата натрия. Наблюдайте помутнение раствора.
Далее в пробирку добавьте разбавленный раствор гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка.
Вопросы и задания. Как изменится значение концентрации катионов лития в растворе над осадком в П1 при дополнительном введении избытка фторид ионов? Рассмотрите гетерогенное равновесие насыщенный раствор – осадок и укажите направление смещения равновесия.
Как меняется растворимость вещества осадка в П2 с ростом температуры? Подтверждают ли Ваши выводы справочные данные?
Почему на первом этапе опыта П4 количество продукта меньше, чем в П3, если концентрации реагентов одинаковы? Объясните роль гидроксид-ионов на втором этапе опыта в П4.
5.2. Элемент IIA-группы (магний)
5.2.1. Простые вещества
П1. В пробирку добавьте небольшое количество порошка магния и 10 капель разбавленной серной кислоты. Наблюдайте выделение газа.
П2. В пробирку добавьте небольшое количество порошка магния и 10 капель дистиллированной воды. Наблюдаются ли изменения? Нагрейте содержимое пробирки до кипения. Отметьте цвет осадка и газа. К полученной суспензии добавьте 3 капли раствора фенолфталеина. Наблюдайте изменение окраски.
Вопросы и задания.. Концентрированный раствор какой кислоты из числа имеющихся в лаборатории можно взять для получения того же газа в П1? Объясните тип среды в П2. Выполняется ли критерий протекания окислительно-восстановительной реакции в П1 и в П2?
5.2.2. Оксиды, бинарные соединения
Оп. (Внимание, тяга! Темные очки!) Сожгите на воздухе небольшое количество магния (тв., стружка) на асбестовой сетке, дайте остыть спёку, измельчите его в порошок и используйте в опытах П1, П2, П3.
П1. Добавьте в пробирку 8 капель воды и небольшое количество спёка. Отметьте окраску осадка. К полученной суспензии добавьте 3 капли раствора фенолфталеина. Наблюдайте изменение окраски, сделайте вывод о рН.
П2. Добавьте в пробирку 5 капель разбавленной серной кислоты и небольшое количество спёка. Наблюдайте образование раствора.
П3. Добавьте в пробирку 10 капель концентрированного раствора гидроксида натрия и небольшое количество спёка. Нагрейте содержимое пробирки. Наблюдайте образование осадка и выделение газа. В поток выделяющегося газа поместите полоску фильтровальной бумаги, смоченной раствором фенолфталеина. Наблюдайте изменение цвета полоски, сделайте вывод об изменении рН.
Вопросы и задания.. Какие вещества присутствуют в спёке – продукте сгорания магния на воздухе? Почему рН раствора П1 не равен 7? К какому типу оксидов относится оксид магния, судя по результатам опытов П1 и П2?
5.2.3. Гидроксиды
П1. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Добавьте к нему по каплям разбавленную серную кислоту. Наблюдайте образование раствора.
П2. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Отметьте окраску осадка. Добавьте к нему 3 капли концентрированного раствора гидроксида натрия. Растворяется ли осадок?
П3. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Добавьте к нему кристаллический хлорид аммония. Растворяется ли осадок?
Вопросы и задания. Укажите условия выпадения и растворения осадков с учетом ПР. Отметьте названия и состав продуктов реакций в конечных растворах. К какому типу гидроксидов, судя по результатам опытов П1, П2 относится гидроксид магния? В чем причина растворения осадка в П3?

Лабораторная работа 5. Химия элементов IA- и IIA-групп (часть 2)
Ход выполнения работы
5.3. Элементы IIA-группы – щелочноземельные элементы.
5.3.1. Окрашивание пламени
Оп. Внесите каплю раствора
хлорида кальция
хлорида стронция
хлорида бария
на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени сухого горючего, газовой горелки или спиртовки. Наблюдайте изменение окраски пламени.
5.3.2. Гидроксиды
П1. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида кальция и 5–10 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.
П2. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдается ли образование осадка?
П3. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его внешний вид и окраску.
П4. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида бария и 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Наблюдается ли образование осадка?
Вопросы и задания. Сравните растворимость в воде гидроксидов кальция, стронция и бария по результатам опытов П1, П2, П3 и П4. Подтверждаются ли Ваши выводы справочными данными?
Укажите, какие примеси могут содержаться в реагенте – растворе щелочи, если все-таки наблюдалось выпадение осадка в П2 и П4. Как объяснить их присутствие?
5.3.3. Малорастворимые соли
П1. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида кальция и 6 капель раствора сульфата натрия, немного подогрейте. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет. Раствор слейте и используйте для опыта П4. К осадку добавьте 5 капель разбавленной соляной кислоты. Наблюдаются ли его растворение и выделение газа?
П2. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида стронция и 6 капель раствора сульфата натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.
П3. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида бария и 6 капель раствора сульфата натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет и внешний вид.
П4. К раствору, содержащему катион кальция (см. П1: раствор после декантации) добавьте по каплям карбонат натрия. Наблюдайте выпадение осадка. Добавьте к нему по каплям разбавленную соляную кислоту. Наблюдайте растворение осадка и выделение газа.
П5. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида стронция и 6 капель раствора карбоната натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.
П6. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида бария и 6 капель раствора карбоната натрия, немного подогрейте. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.
П7. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида кальция и 3 капли хромата калия. Наблюдается ли выпадение осадка?
П8. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 3 капли хромата калия, немного подогрейте на пламени спиртовки. Наблюдайте выпадение осадка, отметьте его цвет. Раствор декантируйте; к осадку добавьте по каплям разбавленную уксусную кислоту. Наблюдайте растворение осадка, отметьте цвет полученного раствора.
П9. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида бария и 3 капли хромата калия. Наблюдайте выпадение осадка, отметьте его цвет.
Раствор декантируйте; осадок разделите на две части. К первой части осадка добавьте по каплям разбавленную уксусную кислоту, а ко второй – разбавленную соляную кислоту. Наблюдается ли растворение осадка?
Вопросы и задания. Напишите условие выпадения осадка в опытах П1–П9, пользуясь значениями ПР.
Сравните растворимость осаждаемых веществ в П1 и П4. Можно ли изменить порядок добавления анионов, вводя в П1 карбонат-ион, а в П4 – сульфат-ион, и добиться аналогичного эффекта?
Как изменяется растворимость сульфатов и карбонатов щелочноземельных элементов при возрастании их порядкового номера?
Сравните растворимость хроматов кальция, стронция и бария. Почему хромат стронция реагирует с уксусной кислотой, а хромат бария – нет? Объясните различие в отношении осадка хромата бария к слабой и сильной кислотам.
Как разделить катионы стронция и бария при их совместном присутствии в растворе? Составьте алгоритм опыта.

Лабораторная работа 5. Химия элементов IA- и IIA-групп (часть 3)
Ход выполнения работы
6.4. Контрольное задание. Обнаружение катионов элементов IA- и IIA-групп
По результатам опытов и литературным данным заполните таблицу:
Катион Реагенты
OH–(разб.) OH–(конц.) SO42– CO32– CrO42–
Li+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ В ячейках таблицы укажите формулы продуктов реакций, их агрегатное состояние, цвет.
Получите нумерованный контрольный раствор и, пользуясь таблицей, установите опытным путем присутствие в нем одного из указанных ионов. Тестирование проводите по таблице слева направо.
П1. В пробирку добавьте 3 капли контрольного раствора и 3 капли гидроксид-ионов. Что наблюдается?
П2. В пробирку добавьте 3 капли контрольного раствора и 3 капли гидроксид-ионов. Что наблюдается?
Вопросы и задания. По результатам проведенных опытов определите, какой ион находится в контрольном растворе.
Напишите уравнения проведенных реакций.
Для подтверждения выводов проведите определение окраски пламени.