Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лабораторная работа

Тема: «Соединения азота»

Анализ содержания экспериментальной части программы по данной теме свидетельствует, что большинство продуктов реакций являются минеральными удобрениями. Утилизировать отходы можно по следующей схеме: продукты реакции сильно разбавить водой, кислые смеси нейтрализовать известковой водой до слабого окрашивания с фенолфталеином, затем растворы использовать в качестве подкормки комнатных растений или подкормки растений на пришкольном участке. Работы, в которых используют серную кислоту, соединения меди, снабжены указаниями по утилизации продуктов реакции.

Опыт №1. Получение азота взаимодействием хлорида аммония с нитритом натрия

Оборудование и реактивы: Хлорид аммония, нитрит натрия, водяная баня, плитка, колба Вюрца, капельная воронка, пробирки, кристаллизатор с водой, стеклянные и резиновые газоотводные трубки, шпатель.

Уравнения реакций: NH₄Cl + NaNO₂ NH₄NO₂ + NaCl,

NH₄NO₂ 2 H₂O + N₂ – при нагревании

Ход работы: На холоде готовят насыщенный раствор хлорида аммония (на 100 мл воды – 35 г. соли) и нитрита натрия (на 80 мл воды берут 50 г. соли). Колбу с газоотводной трубкой заполняют на 1/3 объема раствором хлорида аммония и закрывают пробкой с капельной воронкой, в которую наливают раствор нитрита натрия. Колбу нагревают на водяной бане и по каплям наливают раствор нитрита натрия к раствору хлорида аммония. Когда воздух из колбы будет вытеснен, азот собирают над водой в газометр, цилиндр или пробирку. Для равномерного выделения газа не стоит перегревать колбу и прибавлять слишком много нитрита натрия, иначе реакция идет очень бурно, происходит энергичное вспенивание. Если реакция будет идти бурно, то колбу опускают в холодную воду. Проверить качественной реакцией, что в пробирку собран азот. Для этого опускают в сосуд с азотом горящую лучинку. Она гаснет. Объясните, как отличить качественной реакцией азот от углекислого газа?

Техника безопасности: Проверить исправность, целостность шнура, вилки, электроплитки

Примечание: Смесь для получения азота можно использовать повторно.

Опыт №2. Растворение аммиака в воде

Оборудование и реактивы: U-образная трубка, трубка заполненная активированным углем, раствор фенолфталеина, вода, штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробка, пробирка, хлорид аммония, гидроксид кальция, газоотводная трубка, ступка с пестиком, шпатель.

Ход работы: Собрать прибор согласно рис. 12.

Уравнения реакций: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ CaCl₂ +2NH₃+2H₂O (нагревание).

NH₃ + H₂O NH₄OH

Пробирку-реактор на 1/3 объема заполняют смесью равных порций сухих хлорида аммония и гидроксида кальция (предварительно тонко измельченных и перемешанных). В U-образную трубку наливают воду с добавлением нескольких капель фенолфталеина (воды, примерно, 1/5 высоты колена). U-образную трубку и пробирку соединяют резиновой трубкой, пробирку-реактор нагревают. О ходе реакции и выделения аммиака судят по изменению окраски воды в U-образной трубке, она становится малиновой. Избыток токсичного аммиака поглощается активированным углем в стеклянной трубке.

Техника безопасности. 1. Использовать трубку с активированным углем в целях избежания попадания аммиака в помещение. 2. Дно пробирки – реактора в лапке штатива несколько приподнято во избежание стекания капель воды, образующихся в результате реакции, и растрескивания пробирки.

Опыт №3. Синтез аммиака

Оборудование и реактивы: Штатив с лапкой, пробирка-реактор, пробка, газоотводная трубка, пробирка с водой, насыщенные растворы нитрита натрия и хлорида аммония, цинк гранулированный, серная кислота (1:5), железный порошок, вата, спиртовка, спички, фенолфталеин, стеклянная трубка, пипетка, вода, фарфоровая чашка, шпатель.

Ход работы: В сухую пробирку вставляют резиновый диск, вырезанный из пробки толщиной 0,3 см. Диск срезают на 1/3 его диаметра. На дно пробирки наливают пипеткой серную кислоту (1:5) и кладут несколько гранул цинка. На диск внутри пробирки помещают ватный тампон, смоченный смесью насыщенных растворов нитрита натрия и хлорида аммония. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой. В горизонтальную часть трубки помещают катализатор – порошок восстановленного железа. Конец газоотводной трубки опускают в пробирку с небольшим количеством воды и 3–4 каплями фенолфталеина. Для начала реакции сильно нагревают железный порошок в газоотводной трубке. За это время выделяющийся по реакции цинка с серной кислотой водород вытеснит воздух из системы. Затем умеренно прогревают вату с растворами нитрита натрия и хлорида аммония и вновь прогревают железо. Это повторяется периодически до тех пор, пока вода в приемнике не окрасится в малиновый цвет. Выразить процессы уравнениями реакций.

Техника безопасности: При появлении интенсивной малиновой окраски газоотводную трубку вынимают из воды.

Утилизация: В пробирке-реакторе осталась смесь ZnSO₄ и H₂SO₄. Переработка смеси описана в теме: «Теория электролитической диссоциации», опыт №1.

Опыт №4. Получение хлорида аммония

Вариант (а).

Оборудование и реактивы: U-образная трубка, пробка со стеклянной трубкой и влажным активированным углем, газоотводная трубка, пробка, вода, хлорид аммония (крист.), гидроксид кальция (крист.), соляная кислота (конц.), спиртовка, спички, ступка с пестиком, шпатель.

Ход работы: Смочить U-образную трубку концентрированной соляной кислотой. В пробирку поместить измельченную и перемешанную смесь равных частей кристаллических хлорида аммония и гидроксида кальция на 2/3 ее высоты. Герметично соединить все элементы прибора. Нагреть смесь веществ в пробирке. Идут следующие химические процессы:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ 2NH₄OH + CaCl₂; NH₄OH NH₃ + 2H₂O

Аммиак, попавший в U-образную трубку, взаимодействует с соляной кислотой. Появляется белый дым хлорида аммония. Нагревание прекращают.

HCl + NH₃ NH₄Cl

Техника безопасности: 1. Мыть сосуды установки после охлаждения под тягой или на улице. 2. Пробирку-реактор закрепляют в лапке штатива так, чтобы дно располагалось выше отверстия.

Вариант (б).

Оборудование и реактивы: Два одинаковых цилиндра или стакана, две стеклянные пластинки, раствор аммиака (конц.), соляная кислота (конц.).

Ход работы: Один цилиндр или стакан ополаскивают концентрированным раствором аммиака, другой цилиндр – концентрированным раствором соляной кислоты. Обе емкости закрывают стеклянными пластинами, затем подносят отверстиями друг к другу, после чего убирают стеклянные пластины. Цилиндр заполняется белым дымом.

Техника безопасности: Цилиндры смачивать концентрированными растворами соляной кислоты и аммиака под тягой.

Опыт №5. Горение аммиака в кислороде

Вариант (а).

Оборудование и реактивы: Штатив с лапкой и кольцом, прокладки резиновые, круглодонная колба, пробка, патрубок с пробкой и двумя отверстиями в ней, спиртовка, спички, кислород, раствор аммиака (25%), лучина.

Ход работы: Колбу, заполняют на 1/5 объема концентрированным аммиаком, ставят на асбестовую сетку, закрывают пробкой с прямой газоотводной трубкой, зауженный конец которой проходит через пробку с патрубком (длина трубки 10–15 см). Колбу с концентрированным аммиаком слабо нагревают. Когда появляется запах аммиака, включают ток кислорода. Заполнение патрубка кислородом определяют тлеющей лучинкой, пламенем которой и поджигают аммиак. Он горит зеленоватым пламенем. Если прекратить подачу кислорода, то пламя аммиака гаснет. Пламя горящего аммиака может сбиваться слишком сильным током аммиака.

Техника безопасности: Смесь аммиака с кислородом – взрывоопасна. Не допускать сильного нагревания раствора аммиака в колбе и, таким образом, не допускать сильного тока аммиака.

Вариант (б).

Оборудование и реактивы: Химический стакан на 500 мл, пробирка круглодонная, штатив с лапкой, прокладки резиновые, пробки с изогнутой газоотводной трубкой, кислород, лучинки, хлорид аммония (кристал.), гидроксид кальция (кристал.), ступка с пестиком, шпатель.

Ход работы: Получают аммиак реакцией обмена (см. опыт 2). В химический стакан или стеклянную банку опустить на дно газоотводную трубку, по которой идет кислород и другую изогнутую трубку, подающую аммиак из пробирки-реактора. Поджигают аммиак горящей лучиной.

Техника безопасности: Пробирку-реактор расположить в штативе так, чтобы дно было выше отверстия.

Опыт №6. Получение азотной кислоты из нитратов

Оборудование и реактивы: Спиртовка, спички, пробирка Вюрца, химический стакан, лед, трубка с активированным углем, кристаллический нитрат натрия, концентрированная серная кислота, соединительная газоотводная трубка, пробирка-реактор, шпатель.

Ход работы: В пробирку–реактор с газоотводной трубкой помещают кристаллический нитрат натрия (примерно две ложечки для сжигания) и смачивают концентрированной серной кислотой. Пробирку соединяют короткой резиновой трубкой с сосудом Вюрца, которую помещают в стакан со льдом. В отросток пробирки Вюрца через резиновый шланг вставлена стеклянная трубка, заполненная активированным углем. При нагревании смеси концентрированной серной кислоты и кристаллического нитрата натрия в пробирке–реакторе получаются пары азотной кислоты, которые переходят в пробирку Вюрца. Там пары конденсируются и на дне накапливается безводная азотная кислота. Она имеет оранжевый цвет из-за растворенного в ней оксида азота (IV).

Техника безопасности: 1. Резиновые шланги использовать каждый раз новые, т. к. они разрушаются горячей азотной кислотой. 2. Не держать руками спиртовку под нагреваемой пробиркой-реактором. 3. Пробирка-реактор должна быть без дефектов. 4. Рекомендуется проводить опыт в реторте.

Утилизация: Пробирку-реактор со смесью NaNO₃ и H₂SO₄ поместить в кристаллизатор с известковым молоком. Довести раствор до нейтральной среды по фенолфталеину. Сильно разбавить водой и использовать для подкормки комнатных растений.

Опыт №7. Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью

Оборудование и реактивы: Пробирка демонстрационная, хлоркальциевая трубка, заполненная прокаленным активированным углем, порошок или стружки меди, концентрированная азотная кислота, штатив с лапкой, резиновые прокладки, шпатель.

Ход работы: Собрать установку согласно рис. 17. В пробирку поместить медный порошок (со спичечную головку) и залить концентрированной азотной кислотой. Пробирку быстро закрыть пробкой с хлоркальциевой трубкой и активированным углем. Наблюдать происходящие процессы. Записать уравнение реакции. Процесс вести до полного растворения меди.

Техника безопасности: Азотную кислоту наливать под тягой.

Утилизация: В пробирке-реакторе осталась смесь HNO₃ и Cu(NO₃)₂. Перенести содержимое в стакан с водой и добавлять малыми порциями малахит до прекращения растворения малахита:

(CuOH)₂CO₃ + 4HNO₃ 2Cu(NO₃)₂ + CO₂ + 3H₂O.

Раствор нитрата меди отделить фильтрованием от остатка малахита, промыть малахит на фильтре, высушить. Фильтрат упарить до концентрированного раствора (можно путем длительного, естественного испарения воды из раствора в химическом стакане). Раствор Cu(NO₃)₂ использовать в качестве лабораторного реактива.

Опыт №8. Превращение оксида азота (II) в оксид азота (IV)

Оборудование и реактивы: Круглодонная колба, капельная воронка, пробка с двумя отверстиями, газоотводная трубка, кристаллизатор с водой, цилиндр, спиртовка, спички, медь (стружки), азотная кислота (1:1), стеклянная пластина, шпатель.

Ход работы: В колбу помещают стружки меди и приливают из капельной воронки раствор азотной кислоты (1:1). Для начала опыта раствор в колбе можно слабо подогреть спиртовкой. Колба содержит кислород воздуха, поэтому выделяющийся бесцветный оксид азота (II) частично окисляется до бурого оксида азота (IV). Смесь газов из оксида азота (II) и оксида азота (IV) собирают через некоторое время в цилиндре над водой. Оксид азота (IV) растворяется в воде, а бесцветный газ заполняет цилиндр. После полного или частичного заполнения, цилиндр переворачивают, закрывают отверстие стеклянной пластинкой. Затем убирают пластину, бесцветный оксид азота (II) при контакте с кислородом воздуха окисляется, превращаясь в оксид азота (IV) бурого цвета. Напишите уравнения химических реакций, объясните происходящие явления.

Техника безопасности: Работу выполнять под тягой, оксиды азота токсичные.

Утилизация: См. опыт №7. Предворительно удаляют медь из раствора.

Опыт №9. Каталитическое окисление аммиака

Оборудование и реактивы: Плоскодонная колба, пробка со вставленной медной проволокой, на конце которой намотан клубок из медной проволоки, спиртовка, спички, резиновая пробка для колбы, концентрированный раствор аммиака.

Ход работы: Внутренние стенки колбы смачивают раствором аммиака и закрывают пробкой. Прокаливают проволоку на спиртовке до красного каления (свечения) и быстро, открыв колбу, вносят медный клубок в колбу. Колбу закрывают плотно пробкой с медной проволокой. Некоторое время медный клубок остается раскаленным, что указывает на экзотермичность каталитической реакции окисления аммиака:

4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O + Q

Через некоторое время над раствором аммиака на дне колбы появляется белый дым. Объясните явление, выразите уравнениями реакций.

Техника безопасности: Колбу открывать под тягой, разбавить содержимое водой, использовать очень разбавленный раствор продуктов реакции для полива комнатных растений.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы