Добування амоніаку. Вивчення його властивостей. Властивості нітратної кислоти

ID: 69879

Название работы: Добування амоніаку. Вивчення його властивостей. Властивості нітратної кислоти

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Химия и фармакология

Описание: Мета: навчитися виявляти властивості сполук нітрогену дослідним шля-хом, ознайомитись з якісною реакцією на катіон амонію, виявляти специфічні властивості нітратної кислоти.

Язык: Украинкский

Дата добавления: 2014-10-12

Размер файла: 183.5 KB

Работу скачали: 15 чел.

Лабораторна робота № 2.

І. Тема: Добування амоніаку. Вивчення його властивостей.

Властивості нітратної кислоти.

Робоче місце: лабораторія хімії.

Тривалість заняття: 2 години.

ІІ. Мета: навчитися виявляти властивості сполук нітрогену дослідним шля-хом, ознайомитись з якісною реакцією на катіон амонію, виявляти специфічні властивості нітратної кислоти.

ІІІ. Матеріально-технічне оснащення:

- штатив з сухими пробірками;

- нагрівальний пристрій;

- витяжна шафа;

- газовідвідна трубка;

- штативи;

- кристалізатор з водою;

- вата;

- розчини: NH4Cl, NaOH, HNO3(розв.), Na2SO4 , Na2CO3 .

- універсальний індикатор, фенолфталеїн, метилоранж;

- NH4Cl(крист.), Ca(OH)2(крист.)

ІV. Правила охорони праці:

Інструкція № 1.

Інструкція № 2.

Інструкція № 7.

V. Короткі відомості з теоретичної частини роботи

Безводна HNO3—це безбарвна рідина, що жовтіє при зберіганні, добре змішується з водою, в будь-яких співвідношеннях. В водному розчині сильна кислота. HNO3 як у безводному стані, так і в розчинах (розбавлених і концен-трованих), виявляє сильні окиснювані властивості.

Розбавлена HNO3 виявляє всі характерні властивості кислот, крім її взає-модії з металами. Продуктами відновлення при взаємодії її з металами можуть бути: NO2; NO; N2O; N2; NH3; NH4NO3.

Амоніак являє собою за кімнатних умов безбарвний газ з різким запахом, добре розчинний у воді. В лабораторіях його одержують, нагріваючи суміш солі амонію з лугом. Взагалі, реакції солей амонію з лугами, в результаті яких утворюється амоніак, можуть бути використані як якісні реакції на йони амонію(NH4+).

Водний розчин амоніаку має лужну реакцію, що пояснюється наявністю гідроксидйонів у рівноважній системі NH3.H2O = NH4+ + OH–. Водний розчин амоніаку прийнято називати гідроксидом амонію (NH4OH), він є слабкою ос-новою. 10% – водний розчин амоніаку в медицині називають нашатирним спиртом. Значну частину амоніаку переробляють на нітратну кислоту та її со-лі.

Солі амонію (NH4NO3; (NH4)2SO4; NH4H2PO4) використовують як нітратні добрива.

Нітратна кислота — важливий продукт хімічної промисловості. Основни-ми галузями її застосуваннями є виробництво мінеральних добрив, пластмас та штучних волокон, лікарських препаратів, а також для обробки металевих поверхонь.

VІ. Зміст і послідовність виконання завдань.

Дослід 1. Добування амоніаку і дослідження його властивостей.

1. В суху пробірку насипати суміш приблизно рівних порцій кристалічного амоній хлориду і порошку кальцій гідроксиду на ⅓ її об’єму.

2. Закрити пробірку пробкою з газовідвідною трубкою, зігнутою під пря-мим кутом і повернутою отвором догори.

3. Пробірку із сумішшю затиснути у лапці штатива трохи похило, отвором донизу.

4. На кінець відвідної трубки надіти догори дном суху пробірку і легко за-крити її отвір жмутиком вати.

5. Обережно прогріти спочатку всю пробірку, а потім нагріти в тому місці, де є суміш.

Як тільки відчуєте гострий запах амоніаку (нюхати обережно!) пробірку, в яку зібрано амоніак, обережно зняти з газовідвідної трубки, тримаючи її догори дном, негайно закрити отвір великим пальцем і опустити у кристалізатор з водою (кінець газовідвідної трубки після зняття з неї пробірки з амоніаком відразу закрити жмутиком мокрої вати).

Коли пробірка, в яку збирали аміак, заповниться водою, знову закрити її отвір великим пальцем під водою і вийняти з кристалізатора.

6. Добутий водний розчин амоніаку поділити на дві пробірки.

7. В одну занурити червоний лакмусовий папірець, а в іншу – долити кіль-ка крапель фенолфталеїну, а потім – трохи розбавленої хлоридної кислоти. Що спостерігається? Написати рівняння реакції, зробити висновок.

Дослід 2. Термічна дисоціація амоній хлориду.

В суху пробірку помістити невелику кількість кристаликів амоній хлориду. Нагріти пробірку, утримуючи її під нахилом.

Що спостерігається? Скласти рівняння реакцій, зробити висновки.

Дослід 3. Взаємодія розбавленої нітратної кислоти з основами.

1. В пробірку налити 1 мл розчину натрій гідроксиду і прилити 1-2 краплі фенолфталеїну.

Як змінилось забарвлення фенолфталеїну? Чому?

2. Прилити розчин нітратної кислоти до знебарвлення фенолфталеїну.

Які зміни відбулися? Чому? Скласти відповідні молекулярно-йонні рівняння реакцій.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 4. Взаємодія розбавленої нітратної кислоти з солями.

1. В одну пробірку налити розчин натрій сульфату, а в другу – натрій кар-бонату у кількості 0,5 мл.

2. До обох пробірок додати розчин нітратної кислоти.

Що відбувається? В якій пробірці реакція не відбувається? Чому? Зробити висновок. Скласти молекулярно-йонні рівняння реакцій.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зробити загальний висновок до роботи:

Після виконання лабораторної роботи студент повинен

знати:

- властивості солей амонію;

- лабораторний спосіб добування амоніаку;

- властивості концентрованої та розбавленої нітратної кислоти.

вміти:

- одержувати амоніак в лабораторії;

- проводити якісну реакцію на йон амонію;

- досліджувати властивості нітратної кислоти та пояснювати отримані результати.

Домашнє завдання.

Задача 1. Здійснити перетворення за схемою:

N2 → NH3 → NH4Cl → NH3 → NH4NO3.

Задача 2.

Обчислити об’єм азоту (н.у.), необхідний для добування амоніаку об’ємом 2,5 л (н.у.).

Задача 3.

В концентрованій нітратній та сульфатній кислотах розчинили по 1 г міді. Чи однакові об’єми газів (н.у.) при цьому утворилися? Складіть рівняння відповідних реакцій, зробіть необхідні розрахунки.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота № 3

І. Тема: Добування карбон (ІV) оксиду і вивчення його властивостей. Взаємоперетворення карбонатів і гідрогенкарбонатів.

Робоче місце: лабораторія хімії.

Тривалість заняття: 2 години.

ІІ. Мета: навчитись одержувати вуглекислий газ лабораторним шляхом, ознайомитись з явищем адсорбції, дослідити властивості карбонатів та гідрогенкарбонатів, познайомитись з якісною реакцією на карбонат-йон.

ІІІ. Матеріально-технічне оснащення:

- штатив з пробірками;

- нагрівальний пристрій;

- пробіркотримач;

- воронка з фільтром;

- реактиви: активоване вугілля, вапняна вода, розчин фуксину, хлоридна кис-лота, мармур, розчин натрій карбонату.

ІV. Правила охорони праці:

Інструкція № 1.

Інструкція № 6.

Інструкція № 7.

V. Короткі відомості з теоретичної частини роботи.

У природі масова частка карбону в земній корі становить 0,1%. Він зуст-річається у вільному стані(алмаз, графіт) у вигляді простої речовини і сполук карбону входить до складу багатьох природних речовин: бурого і кам’яного вугілля, сланців, торфу, нафти, а в атмосферному повітрі масова частка СО2 становить 0,031%. Вугілля має цікаву властивість: воно здатне поглинати з рідин, або газів деякі речовини. Дане явище називається адсорбцією, а речо-вина, яка здатна це робити-адсорбентом. Адсорбція може супроводжуватись хімічною реакцією між адсорбентом і речовиною, яка поглинається (адсор-батом), такий процес називається хемосорбцією.

СО2 - диоксид карбону (вуглекислий газ), який у великих кількостях шкід-ливий для людини і тварин, може викликати задуху. Цей газ не підтримує го-ріння. Він розчиняється у воді з утворенням карбонатної кислоти, яка є несті-йкою:

СО2 + Н2О ↔ Н2СО3.

В лабораторії СО2 добувають дією кислот на солі вугільної(карбонатної) кислоти. Н2СО3 належить до слабких кислот, виявляє типові властивості кислот, в розчинах взаємодіє з лугами і багатьма солями. Під дією кислот на карбонати та їхні розчини відбувається виділення карбон (ІV) оксиду, що викликає спінювання розчину:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ CO2↑ + H2O.

Карбонати утворюються під час взаємодії СО2 з основними оксидами або при пропусканні СО2 крізь розчини солей, або лугів:

CO2 + BaCl2 + H2O = BaCO3↓ +2HCl;

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O

Остання реакція використовується для виділення СО2 з карбонат-йонів: на зразок, який аналізують (тверду речовину або розчин), що містить СО32-, ді-ють кислотою (див. реакцію вище); СО2, що виділяється, пропускають через вапняну воду (насичений розчин Ca(OH)2), внаслідок осадження CaCO3 роз-чин каламутніє.

На відмінну від карбонатів усі гідрогенкарбонати добре розчиняються у воді і утворюються під час взаємодії у розчинах карбонатів з надлишком СО2:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Застосування сполук карбону різнобічне: СО2 застосовують для вироб-ництва соди, цинку, синтезу органічних кислот, виготовлення штучних напо-їв; СО2 бере участь у фотосинтезі рослин; його використовують у вогнегасниках, як сухий лід для зберігання овочів та фруктів. Із карбонатів найбільше значення мають сода і природні карбонати кальцію.

VІ. Зміст і послідовність виконання завдань.

Дослід 1. Вивчення явища адсорбції.

1. В пробірку налити слабкий водний розчин фуксину, додати активоване вугілля.

2. Закрити пробірку гумовою пробкою, енергійно струхнути.

3. Розчин відфільтрувати, приготувавши воронку з фільтром.

Що спостерігається? Дане явище пояснити. Зробити висновки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2. Одержання карбон (ІV) оксиду.

1. В пробірку помістити невеликий шматочок мармуру (крейди), прилити 0,5-1 мл хлоридної кислоти.

2. Закрити пробірку корком з газовідвідною трубкою, кінець якої занурити в пробірку з свіжоприготовленим розчином вапняної води (Ca(OH)2).

Що спостерігається? Написати молекулярно-йонні рівняння реакції, зроби-ти висновки.

Дослід 3. Одержання гідрогенкарбонатів із карбонатів. Термічний роз- клад гідроген карбонатів.

1. Продовжувати пропускати вуглекислий газ крізь вапняну воду. Які зміни спостерігаються через деякий час в цій пробірці?

2. Підігріти вміст даної пробірки.

Що відбувається при цьому? Написати молекулярно-йонні рівняння реак-цій, зробити висновки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 4. Якісна реакція на карбонат-йон.

1. До 1-2 мл розчину Na2CO3 додати 0,5-1 мл розчину сульфатної або хло-ридної кислоти.

Що спостерігається? Написати молекулярно-йонні рівняння реакції, зроби-ти висновок.

Зробити загальний висновок до роботи:

Після виконання лабораторної роботи студент повинен

знати:

- в чому полягає сутність явища адсорбції;

- методи одержання СО2 в лабораторії;

- методи одержання гідрокарбонатів з карбонатів;

- якісну реакцію на карбонат-іон.

вміти:

- пояснювати явище адсорбції;

- одержувати СО2 в лабораторних умовах;

- досліджувати властивості сполук карбону;

- проводити якісну реакцію на карбонат-йон, аргументовано доводити наяв-ність в складі речовини карбонат-йона.

Домашнє завдання

Задача 1.

Скласти рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити схему перетворень:

C → CO → CO2 → BaCO3 → Ba(HCO3)2 → BaCO3 → CO2.

Задача 2.

Вкажіть принципові відмінності вугільної та кремнієвої кислот, поясніть причини цих відмінностей.

Задача 3.

Який об’єм ацетилену (С2Н2, н.у.) можна отримати взаємодією води з 1 кг технічного карбіду кальцію(CaC2), масова частка домішок в якому складає 20%?

Задача 4.

Обчисліть об’єм (н.у.) водяного газу, що складається з рівних об’ємів CO і H2 , який.можна добути з 2,82 кг коксу, що містить 5% негорючих домішок.

Лабораторна робота № 4

І. Тема: Хімічні властивості металів

Робоче місце: лабораторія хімії.

Тривалість заняття: 2 години.

ІІ. Мета: навчитися експериментально визначати та порівнювати хімічну ак-тивність металів; вивчити хімічні властивості деяких металів; ознайо-митися з причинами та видами корозії та дізнатися про способи захисту металів від неї.

ІІІ. Матеріально-технічне оснащення

- штатив з пробірками;

- скляна паличка.

- реактиви: цинк, олово, порошок заліза;

- розчини: хлоридна кислота, купрум сульфат, натрій гідроксид, сульфатна кислота, магній сульфат.

IV. Правила охорони праці:

Інструкція № 1.

Інструкція № 3.

Інструкція № 6.

Інструкція № 7.

V. Короткі відомості з теоретичної частини роботи.

До металічних елементів належать усі d- і f-елементи, а також s-елементи та кілька р-елементів. У природі металічні елементи трапляються досить час-то. Найбільше металічних елементів містить літосфера. Найпоширенішим елементом серед них є Алюміній. Елементи, які утворюють активні метали, містяться переважно в хлоридних, карбонатних, сульфатних і сілікатних міне-ралах, інші – в оксидних і сульфідних мінералах; дуже рідко трапляються самородні мідь, срібло, золото, платина.

В атомі будь-якого металічного елемента на зовнішньому електронному рівні перебуває невелика кількість електронів(як правило, від одного до трьох). Такий атом може віддавати ці електрони й перетворюватися на пози-тивно заряджений йон (катіон):

М – ne- = M n+

Здатність атомів металічних елементів втрачати електрони зростає зі збіль-шенням радіусів атомів: у періоді – справа наліво, а в групі – згори донизу. Типові металічні елементи розміщені в лівому нижньому куті періодичної системи.

Металічні елементи утворюють прості речовини – метали. За звичайних умов вони перебувають у твердому стані (крім ртуті) і є кристалічними речо-винами.

Атоми металічних елементів у хімічних реакціях завжди віддають елект-рони, тому метали, взаємодіючи з різними речовинами, є відновниками.

Активні метали реагують із багатьма неметалами за звичайних умов, а менш активні – за підвищеної температури:

Zn + I2 = ZnI2

З водою за звичайних умов взаємодіють лужні та лужноземельні метали з утворенням лугу та водню:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Деякі менш активні метали взаємодіють з водяною парою за високої теме-ратури:

Mn + H2O = MnO + H2

Для прогнозування можливості реакції між металом та кислотою (а також сіллю) використовують ряд активності металів: метали, розміщені ліворуч від водню, взаємодіють з кислотами (розведеними) з виділенням водню, а роз-міщені праворуч - не реагують із ними:

Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2

Із лугами реагують амфотерні метали, продуктами такої реакції є сіль і во-день:

Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2

VІ. Зміст і послідовність виконання завдань.

Дослід 1. Порівняння активності металів у реакціях з кислотою .

1. В одну пробірку помістити гранулу цинку, в іншу – гранулу олова.

2. Добавити в кожну пробірку по 2 мл хлоридної кислоти.

Який метал виявляє більшу хімічну активність? Чи узгоджується результат досліду із розміщенням металів у ряду активності?

3. Нагрійте пробірку з менш активним металом, не доводячи до кипіння. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій у молекулярній та йонно-молекулярній формах. Зробіть висновки.

Дослід 2. Порівняння активності металів у реакціях із сіллю в розчині.

1. В одну пробірку помістити гранулу олова, а в іншу – гранулу цинку.

2. Добавити в кожну пробірку по 2 мл розчину купрум (II) сульфату.

Що спостерігаєте? Який метал виявляє більшу хімічну активність? Чи уз-годжується результат досліду із розміщенням металів у ряду активності ? На-пишіть рівняння реакцій у молекулярній та йонно-молекулярній формах. Зро-біть висновки.

Дослід 3. Добування алюміній гідроксиду і доведення його амфотерності.

1. Налийте у пробірку 1-2 мл розчину алюміній хлориду і додайте по краплях розчин натрій гідроксиду до утворення осаду. Опишіть зовнішній вигляд алюміній гідроксиду.

2. Вміст пробірки перемішайте скляною паличкою і половину суміші перелийте в іншу пробірку.

3. Для доведення амфотерного характеру алюміній гідроксиду в першу пробірку додайте при перемішуванні розчин сульфатної кислоти, а в другу – розчин лугу.

Що спостерігаєте? Напишіть рівняння здійснених реакцій у йонно-молекулярній формі. Зробіть висновки.

Дослід 4. Відношення заліза до розчинів лугу, кислоти і солей..

1. У чотири пробірки насипте трохи порошку заліза.

2. У першу пробірку налийте 1-2 мл розчину натрій гідроксиду, у другу – стільки ж хлоридної або розбавленої сульфатної кислоти, у третю – 1-2 мл розчину купрум (II) сульфату, в четверту – стільки ж розчину магній сульфа-ту.

Чи відбуваються зміни у цих пробірках? Зробіть висновки і напишіть від-повідні хімічні рівняння в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Зробити загальний висновок до роботи:

Після виконання лабораторної роботи студент повинен

знати:

- причини різної активності металів;

- основні фізико-хімічні властивості типових металів;

- основні фізико-хімічні властивості амфотерних металів та їх сполук;

- причини корозії металів та способи захисту від неї.

вміти:

- досліджувати властивості металів;

- доводити в експерименті амфотерний характер металів та їх сполук;

- порівнювати активність металів та пояснювати наслідки проведених експе-риментів;

- доводити експериментальним шляхом здатність деяких металів кородувати, - пропонувати способи захисту металів від корозії.

Домашнє завдання

Задача 1.

У пронумерованих пробірках містяться розчини хлориду, сульфіту, суль-фату, карбонату, силікату і ацетату натрію.

Складіть план розпізнавання цих розчинів. Запишіть відповідні хімічні рів-няння в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Задача 2.

Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі пере-творення:

KHCO3 → K2CO3 → KOH → K3PO4 → KH2PO4

Задача 3.

Яка маса осаду утвориться під час реакції 7,6 г магній хлориду із 50 г роз-чину натрій гідроксиду з масовою часткою лугу 16%?

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

рк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
69424.	Лекция	Сортування і фільтрація даних в Excel	181.22 KB
	Сортування може відбуватися за двома напрямками: за збільшенням значення ключової ознаки; за зменшенням значення ключової ознаки. Сортування даних по одній графі Наприклад необхідно впорядкувати список студентів за алфавітом.
69425.	Лекция	Послуги комп’ютерних мереж. Світова глобальна комп’ютерна мережа Internet	30.77 KB
	Internet утворює немовби ядро яке забезпечує взаємодію інформаційних мереж що належать різним установам у всьому світі. Таким чином Internet можна розглядати як деякий глобальний інформаційний простір.
69426.	Курсовая	Загальна схема ПЗ. Операційні системи	17.36 KB
	Команди всіх операційних систем призначені для створення знищення копіювання переміщення файлів тощо. Операційна система стежить щоб ці помилки не були фатальними ні для файлів користувача ні для комп’ютерної системи вцілому.
69427.	Курсовая	Структура MS-DOS. Особливості організації файлової системи	18.85 KB
	Операційна система виконує такі функції: керування пам’яттю введенням-виведенням файловою системою взаємодією процесів; захист інформації; облік використання ресурсів оброблення командної мови; виявлення різних моментів що виникають у процесі роботи і відповідну реакцію...
69428.	Лекция	Команди для роботи з файлами та каталогами в MS-DOS	20.09 KB
	Існує два типи команд операційної системи MS DOS: внутрішні та зовнішні. Внутрішні команди – це найпростіші та найчастіше використовувані команди системи. Вони є частиною командного процесора COMMAND.COM і завантажуються...
69429.	Лабораторная работа	Код Хаффмена	74.5 KB
	Все кодируемые сообщения источника располагаются в столбец по убывающим вероятностям. Затем два наименее вероятных сообщения расположенных в последних строках столбца объединяются в одно которому приписывается суммарная вероятность.
69430.	Лабораторная работа	Код с проверкой по модулю q	88 KB
	Краткие теоретические сведения Принцип построения данного кода аналогичен по построению двоичного кода с одной проверкой на четность по mod 2. k информационные элементы кодовой комбинации принимающие значения от 0 до q1 то проверочный разряд b1 определяется суммой...
69431.	Лабораторная работа	Рекуррентный код	92 KB
	Последние формируются путем сложения по модулю 2 двух информационных посылок отстоящих одна от другой на шаг сложения k. Пусть имеем последовательность информационных посылок: 0 1 2. Тогда последовательность проверочных посылок...
69432.	Лабораторная работа	Код с простым повторением	89.5 KB
	В основу построения данного кода по аналогии с двоичным положен метод повторения исходной кодовой комбинации. Отличие qичного кода от аналогичного двоичного заключается в том что повторение кодовой комбинации qичного кода может производится параллельно во времени...

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать