Отношение кислот к металлам лабораторная работа
Цель работы: изучить химические свойства металлов научиться составлять уравнения реакций взаимодействия металлов с водой, кислотами, щелочами.
Задание: провести реакции взаимодействия металлов с водой, щелочами, разбавленными и концентрированными растворами серной и азотной кислот. Выполнить требования к результатам опытов, оформить отчет, решить задачу.
Теоретическое введение
Металлы, имея низкие потенциалы ионизации, легко отдают валентные электроны и образуют положительно заряженные ионы:
Поэтому металлы в химических реакциях являются восстановителями и способны взаимодействовать с различными веществами − окислителями.
Рассмотрим некоторые типичные случаи такого взаимодействия.
1. Металлы высокой химической активности могут разлагать воду с вытеснением водорода при комнатных температурах:
2. С кислотами металлы реагируют различно в зависимости от активности самого металла и окислительных свойств кислоты:
– В разбавленной серной кислоте и в растворах галогеноводородов окислителем является ион H + , поэтому в них растворяются металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода:
– Концентрированная серная кислота является окислителем за счет S +6 и может при нагревании окислять металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода. Продукты ее восстановления могут быть различными в зависимости от активности металла. При взаимодействии с малоактивными металлами кислота восстанавливается до SO2:
При взаимодействии с более активными металлами продуктами восстановления могут быть как SO2, так и свободная сера и сероводород:
В этих реакциях часть молекул серной кислоты играют роль среды.
– Азотная кислота является сильнейшим окислителем за счет N +5 . Продукты восстановления различны и зависят от концентрации кислоты и активности металла:
При реакциях с концентрированной кислотой чаще всего выделяется NO2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами выделяется NO. В случае более активных металлов выделяется N2O. Сильно разбавленная азотная кислота взаимодействует с активными металлами с образованием иона аммония, дающего с кислотой нитрат аммония.
Al, Fe, Cr концетрированной азотной кислотой пассивируются.
3. Со щелочами реагируют металлы, дающие амфотерные гидроксиды (бериллий, цинк, алюминий, олово, свинец), а также металлы, обладающие высокими степенями окисления в присутствии сильных окислителей:
2Mo + 4KOH + 3O2 2K2MoO4 + 2H2O.
Выполнение работы
Опыт 1. Взаимодействие металлов с водой
В кристаллизатор с водой добавить несколько капель фенолфталеина. Пинцетом достать кусочек натрия (или кальция) из склянки, где он хранится под слоем керосина, и высушить его фильтровальной бумагой. Ножом отрезать небольшую часть (размером со спичечную головку) и пинцетом перенести в кристаллизатор с водой. Что наблюдается?
Требования к результатам опыта
1. Составить уравнение реакции взаимодействия натрия с водой.
2. Сделать вывод, какие металлы взаимодействуют с водой.
Опыт 2. Действие разбавленной и концентрированной
серной кислоты на металлы
В три пробирки налить по 2–3 мл разбавленной серной кислоты и опустить в одну из них кусочек железа, в другую – цинка, в третью – меди. Какие металлы реагируют с кислотами?
(Проводить в вытяжном шкафу!) В две пробирки налить по 2–3 мл концентрированной серной кислоты. В одну из них опустить кусочек цинка, в другую – кусочек меди. Обе пробирки слегка нагреть. Наблюдать выделение серы и по запаху определить выделяющийся газ в первой пробирке. Какой газ выделяется во второй пробирке?
1. Составить уравнения реакций взаимодействия металлов с разбавленной серной кислотой.
2. Сделать вывод, какие металлы взаимодействуют с разбавленной серной и соляной кислотами.
3. Составить уравнения реакций взаимодействия цинка и меди с концентрированной серной кислотой.
4. Сформулировать правило взаимодействия металлов с концентрированной серной кислотой.
Опыт 3. Действие разбавленной и концентрированной
азотной кислоты на металлы
(Проводить в вытяжном шкафу!) В две пробирки налить по 2–3 мл разбавленной азотной кислоты и опустить в одну из них кусочек цинка, в другую – кусочек меди. Слегка нагреть обе пробирки. Наблюдать выделение газа.
(Проводить в вытяжном шкафу!) В две пробирки налить по 2–3 мл концентрированной азотной кислоты и опустить в одну из них кусочек цинка, в другую – кусочек меди. Какой газ выделяется?
1. Составить уравнения реакций взаимодействия цинка и меди с разбавленной азотной кислотой.
2. Составить уравнения реакций взаимодействия цинка и меди с концентрированной азотной кислотой.
3. Сформулировать правило взаимодействия металлов с концентрированной и разбавленной HNO3.
Отношение кислот к металлам лабораторная работа
FOR-DLE.ru - Всё для твоего DLE ;)
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой "вёрсткой" шаблонов под DataLife Engine.
На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и "статейки" для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!
ГДЗ (ответы) Химия 8 класc Габриелян О.С. ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ №19, №20, №21, №22 Взаимодействияе кислот с основаниями, с оксидами металлов, с металлами, с солями.
Налейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте к нему 1-2 капли фенолфталеина.
Что наблюдаете? Изменение окраски фенолфталеина на малиновый.
Объясните, какие частицы в растворе гидроксида натрия вызвали изменение окраски индикатора. Изменение окраски фенолфталеина вызвали гидроксид-ионы (OH - ), на которые диссоциирует гидроксид натрия в растворе.
NaOH = Na + + OH -
К раствору щёлочи с фенолфталеином добавляйте по каплям соляную кислоту, перемешивая содержимое пробирки.
Что вы наблюдаете? Раствор обесцветился.
Объясните, образование какого вещества привело к изменению окраски индикатора. Взаимодействие сильной кислоты и щёлочи сводится к взаимодействию ионов Н + с ионами OH - , с образованием малодиссоциирующего вещества ― воды.
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакции.
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na + + OH - + H + + Cl - = Na + + Cl - + H2O
H + + OH - = H2O
Потрогайте пробирку, в которой проводили реакцию. Сделайте вывод о её тепловом эффекте. Пробирка нагрелась, следовательно реакция нейтрализации экзотермическая.
В пробирку поместите немного (объёмом со спичечную головку) порошка оксида меди (II). Отметьте цвет вещества. Порошок оксида меди (II) имеет черный цвет.
Налейте в пробирку с оксидом меди (II) мл раствора серной кислоты. Для ускорения реакции слегка нагрейте (не доводя до кипения) содержимое пробирки. Что наблюдаете? Растворение чорного порошка оксида меди (II).
Напишите молекулярное и ионные уравнения реакции оксида меди (II) с серной кислотой.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H + + SO4 2- = Cu 2+ + SO4 2- + H2O
CuO + 2H + = Cu 2+ + H2O
Поместите на стеклянную пластину 1-2 капли полученного раствора, используя стеклянную палочку или пипетку, и выпарьте его. Что наблюдаете? На пластинке остаются голубые кристаллы кристаллогидрата сульфата меди (II).
Поместите в четыре пробирки металлы (гранулы или кусочки проволоки): в 1-ю – цинк, во 2-ю – алюминий, в 3-ю – свинец, в 4-ю – медь. Налейте в 1-ю и 3-ю пробирки по 2 мл раствора серной кислоты, а во 2-ю и 4-ю – по 2 мл соляной кислоты.
Сделайте вывод о том, в каких пробирках произошли химические реакции. Произошли химические реакции в 1-й и 2-й пробирках. Не произошли химические реакции в 3-й и 4-й пробирках, т. к. на поверхности свинца образуется пленка из сульфата свинца (II), которая защищает его от дальнейшего взаимодействия с серной кислотой, а медь в электрохимическом ряду напряжений металлов стоит после водорода, поэтому не способна вытеснить его из раствора соляной кислоты.
Напишите молекулярное и ионные уравнения возможных реакций.
Пробирка 1. Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H + + SO4 2- = Zn + + SO4 2- + H2↑
Zn + 2H + = Zn + + H2↑
Пробирка 2. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
2Al + 6H + + 6Cl- = 2Al 3+ + 6Cl- + 3H2↑
2Al + 6H + = 2Al 3+ + 3H2↑
Сформулируйте вывод о возможности взаимодействия кислот с металлами. Взаимодействие кислот с металлами возможно, если металл стоит до водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов, и если на поверхности металла не образуется нерастворимой пленки.
В трёх пробирках слейте попарно по 1-2 мл растворов веществ: 1-я пробирка – соляной кислоты и силиката натрия; 2-я пробирка – серной кислоты и карбоната калия; 3-я пробирка – соляной кислоты и хлорида или нитрата бария.
Произошли химические реакции в 1-й и 2-й пробирках. В 3-й пробирке не произошла химическая реакции и, т. к. в результате реакции не образуется ни осадка, ни газа.
Напишите молекулярное и ионные уравнения возможных реакций.
Пробирка 1. 2HCl + Na2SiO3 = 2NaCl + H2SiO3↓
2H + + 2Cl - + 2Na + + SiO3 2- = 2Na + + 2Cl- + H2SiO3↓
2H + + SiO3 2- = H2SiO3↓
Пробирка 2. H2SO4 + K2CO3 = K2SO4 + H2O + CO2↑
2H + + SO4 2- + 2K + + CO3 2- = 2K + + SO4 2- + H2O + CO2↑
2H + + CO3 2- = H2O + CO2↑
Сформулируйте вывод о возможности взаимодействия кислот с солями, вписав пропущенные слова в предложение: "Кислоты взаимодействуют с солями, если в результате реакции образуется осадок или газ ".
ГДЗ (ответы) Химия 9 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3 Решение экспериментальных задач по теме «Металлы»
Проведите химические реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме
MgO ⟶ MgCl2 ⟶ Mg(OH)2 ⟶ MgSO4 ⟶ MgCO3. Все опыты проводите в одной пробирке, добавляя по каплям следующий реагент до прекращения признаков протекания реакции. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
MgO + 2H + + 2Cl - = Mg 2+ + 2Cl - + H2O
MgO + 2H + = Mg 2+ + H2O
Используя предложенные вам реактивы, получите хлорид железа (II). Докажите наличие иона Fe 2+ в полученном растворе.
При добавлении щелочи к хлориду железа (II) образуется осадок гидроксида железа (II) зеленоватой окраски:
FeCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Fe(OH)2↓
Fe 2+ + 2Cl - + 2Na + + 2OH - = 2Na + + 2Cl - + Fe(OH)2↓
Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH)2↓
Используя в качестве окислителя пероксид водорода, получите из хлорида железа (II) хлорид железа (III).
2FeCl2 + 2HCl + H2O2 = 2FeCl3 + 2H2O
2Fe 2 + + 4Cl - + 2H + + 2Cl- + H2O2 = 2Fe 3+ + 6Cl - + 2H2O
2Fe 2 + + 2H + + H2O2 = 2Fe 3+ + 2H2O
Докажите наличие иона Fe 3+ в полученном растворе. Переведите ион Fe 3+ в осадок в виде гидроксида железа (III).
При добавлении щелочи к хлориду железа (III) образуется осадок гидроксида железа (III) бурой окраски:
FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3↓
Fe 3+ + 3Cl - + 3Na + + 3OH - = 3Na + + 3Cl - + Fe(OH)3↓
Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH)3↓
В четырёх пронумерованных пробирках без этикеток находятся кристаллические соли: сульфат магния, сульфат цинка, сульфат натрия, карбонат кальция. С помощью предложенных вам реактивов распознайте каждую соль. Напишите уравнения проведённых реакций в молекулярной и ионной формах.
Доливаем в пробирки воды и разделяем вместимое всех пробирок на 3 порции.
В четыре пробирки 1 порции добавляем соляную кислоту, в пробирке с карбонатом кальция будет наблюдаться выделение углекислого газа:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H + + 2Cl - = Ca 2+ + 2Cl - + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H + = Ca 2+ + H2O + CO2↑
В три пробирки 2 порции добавляем раствор гидроксида натрия. В пробирках с сульфатом магния и сульфатом цинка образуются осадки, однако при дальнейшем добавлении раствора гидроксида натрия, в одной из пробирок произойдет растворение осадка, следовательно, в этой пробирке содержится сульфат цинка, а в другой ― сульфат магния.
ZnSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Zn(OH)2↓
Zn 2+ + SO4 2- + 2Na + + 2OH - = 2Na + + SO4 2- + Zn(OH)2↓
Zn 2+ + 2OH - = Zn(OH)2↓
Zn(OH)2 ↓ + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 ↓ + 2Na + + 2OH - = 2Na + + [Zn(OH)4] -
Zn(OH)2 ↓ + 2OH - = [Zn(OH)4] -
MgSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Mg(OH)2↓
Mg 2+ + SO4 2- + 2Na + + 2OH - = 2Na + + SO4 2- + Mg(OH)2↓
Mg 2+ + 2OH - = Mg(OH)2↓
В оставшуюся пробирку 3 порции добавим хлорид бария, выпадет белый мелкодисперсный осадок:
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓
2Na + + SO4 2- + Ba 2+ + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + BaSO4↓
Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4↓
Читайте также: