НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ / 1 семестр / Л

Лабораторная работа 3. «Бор, алюминий»

Цель работы: Исследовать свойства алюминия, соединений алюминия и бора.

Оборудование и реактивы: микрошпатель, нихромовая проволока, пробирки, водяная баня, универсальная индикаторная бумага, лакмус, стеклянные трубки, этиловый спирт, конц. и разб. серная кислота, бура Na₂B₄O₇·10 H₂O , нитрат кобальта, сульфат алюминия, гидроксид натрия, сульфат хрома, алюминий металлический, азотная и соляная кислоты,

Опыт 1. Взаимодействие алюминия со щелочами.

Собрать прибор, состоящий из пробирки с пробкой, через которую проходит стеклянная трубка с оттянутым концом. Положить в пробирку несколько кусочков алюминия и прилить 30%-й раствор гидроксида натрия. Доказать опытным путем, что выделяющийся газ - водород. /Перед поджиганием газа провести проверку на чистоту./

Запись данных опыта: Написать уравнение реакции, учитывая, что в реакции принимает участие вода. Каков механизм растворения алюминия в щелочах? Дать название полученному гидроксокомплексу.

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с кислотами (опыт б проводить в вытяжном шкафу).

а) Ознакомиться с положением алюминия в электрохимическом ряду напряжений и с величиной нормального электродного потенциала алюминия. Сделать вывод о возможности взаимодействия алюминия с разбавленными растворами HCl и H₂SO₄, какие продукты должны получаться в результате реакции? Проверить правильность сделанного вывода на опытах, для чего в две пробирки положить немного стружек алюминия и прилить в одну пробирку 2Н раствор соляной кислоты, в другую - 2Н раствор серной кислоты. Сравнить активность взаимодействия алюминия с этими кислотами.

б) В пробирку опустить немного стружек алюминия и прилить концентрированную серную кислоту. Осторожно нагреть пробирку. Наблюдать помутнение раствора и объяснить его.

Запись данных опыта: Объяснить наблюдаемые явления, Написать уравнение реакции, указать окислитель, восстановитель.

Опыт 3. Взаимодействие алюминия с растворами солей.

В пробирку поместить кусочек алюминия, добавить немного раствора хлорида меди (II) и поставить в штатив на 15-20 мин. Как изменится поверхность алюминия?

Запись данных опыта: Написать уравнение реакции.

Опыт 4. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств.

а) К раствору соли алюминия в пробирке приливать по каплям раствор щелочи до образования осадка. Какой цвет и характер осадка? Что он собой представляет?

б) разделить осадок на две пробирки и исследовать его отношение к раствору HCl и к раствору NaOH. Сделать вывод о химическом характере гидроксида алюминия.

Запись данных опыта: Написать уравнения реакций. Как смещается равновесие диссоциации гидроксида алюминия при добавлении избытка щелочи? кислоты?

Опыт 5. Гидролиз солей алюминия.

В три пробирки налить раствор сульфата алюминия. В первой пробирке испытать раствор сульфата алюминия лакмусовой бумажкой. Объяснить изменение цвета лакмуса и сделать вывод о силе гидроксида алюминия как основания. Во вторую пробирку с раствором сульфата алюминия прилить раствор ацетата натрия. Прокипятить раствор. Что происходит? Какую роль сыграло кипячения раствора? В третью пробирку прилить немного раствора карбоната натрия. Что происходит? Каков состав выпавшего осадка?

Запись данных опыта: Написать уравнение реакций гидролиза сульфата алюминия, уравнения реакций, протекающих во второй и третьей пробирках.

Опыт 6. Получение борной кислоты из буры. В пробирку с 5-6 каплями горячего насыщенного раствора буры внести 2-3 капли конц. серной кислоты. Что происходит?

Запись данных опыта: Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакции получения борной кислоты.

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 7. Кислотные свойства ортоборной кислоты.

В пробирке с дистиллированной водой растворить при нагревании несколько кристаллов Н₃ВО₃ и прибавить 3-5 капель нейтрального раствора лакмуса. В пробирку с раствором кислоты внести кусочек магния. Что происходит?

Запись данных опыта: Написать ступенчатую диссоциацию ортоборной кислоты, реакцию взаимодействия с магнием.

Опыт 8. Окраска пламени борноэтиловым эфиром.

В круглодонную колбу помещают 5-10г борной кислоты, 50-100 мл этилового спирта и 5-10 мл концентрированной серной кислоты. Колбу плотно закрывают пробкой, через которую проходит длинная стеклянная трубка диаметром 1см со слегка оттянутым верхним концом, и укрепляют в лапке штатива. Под колбу на кольце подкладывают асбестовую сетку. Смесь в колбе нагревают до кипения. Пары спирта и образующиеся при реакции борноэтилового эфира поджигают у оттянутого конца стеклянной трубки. Сгорая, они образуют большое пламя, окрашенное в красивый ярко-зеленый цвет. Сверху пламени заметен белый дым борного ангидрида, образующегося при горении борноэтилового эфира.

Запись данных опыта: объяснить наблюдаемые явления, написать уравнение реакции.

Опыт 9. Свойства солей борных кислот.

Захватить в ушко платиновой или нихромовой проволоки немного кристаллов буры и ввести в пламя горелки. Наблюдать образование прозрачного стекловидного перла буры. Полученный перл опустить в пробирку с концентрированным раствором соли кобальта и снова прокалить. Отметить цвет полученного перла. То же самое проделать с концентрированным раствором соли хрома (III). Отметить цвет полученного перла (какое соединение придает окраску?).

Примечание: После опыта проволоку очистить, для чего раздробить перл, промыть проволоку раствором соляной кислоты и прокалить в пламени горелки.

Запись данных опыта: Написать уравнение реакции, происходящей с тетраборатом натрия (бурой) при нагревании. Какие соединения придает перлу буры характерную окраску в обоих случаях? Каков химический состав перла?

Содержание