Целью работы является получение и изучение свойств наиболее характерных соединений бора и алюминия.
Опыт 1. Получение ортоборной кислоты и изучение ее свойств
Получение ортоборной кислоты. В пробирку поместить 5–6 ка- пель насыщенного раствора буры Na2B4B O7·10H2O, добавить 2–3 капли концентрированной серной кислоты. Наблюдать выпадение белых кри- сталлов.
В отчёте описать опыт и написать уравнение реакции. Солью какой кислоты является тетраборат натрия? Почему в реакции получается не тетраборная, а ортоборная кислота?
Кислотые свойства ортоборной кислоты. В двух пробирках приготовить раствор ортоборной кислоты. В первую пробирку внести кусочек магниевой ленты, наблюдать выделение газообразного вещест- ва. Написать уравнение реакции магния с ортоборной кислотой.
Во второй пробирке определить рН раствора с помощью универ- сальной индикаторной бумаги. Указать значение рН раствора кислоты и написать схему электролитической диссоциации. Чем диссоциация ор- тоборной кислоты отличается от диссоциации других кислот? Какова её основность?
Сделать вывод о силе ортоборной кислоты, константа диссоциации которой равна 5·10–10.
Получение эфира ортоборной кислоты. В фарфоровый тигель поместить несколько кристалликов ортоборной кислоты, 2–3 капли сер- ной кислоты и 5–6 капель этилового спирта. Смесь растереть стеклян- ной палочкой и поджечь. Отметить окраску пламени. В отчете написать уравнение взаимодействия этанола с ортоборной кислотой с образова- нием борноэтилового эфира B(OC2H5)3. Какова роль серной кислоты в
этой реакции? Сделать вывод об амфотерных свойствах ортоборной ки- слоты.
Опыт 2. Гидролиз тетрабората натрия
В пробирке приготовить 1–2 мл раствора буры. С помощью уни- версальной индикаторной бумажки определить рН раствора. В отчете написать уравнения ступенчатого гидролиза тетрабората натрия, учиты- вая, что на первой ступени образуется ортоборная кислота и метаборат натрия, а на второй – ортоборная кислота и гидроксид натрия.
Опыт 3. Получение малорастворимых боратов
В две пробирки внести по 3–4 капли насыщенного раствора тетра- бората натрия и добавить по несколько капель растворов: в первую – нитрата серебра, во вторую – сульфата меди (II). Наблюдать выпадение осадков.
Написать уравнения реакций, учитывая, что в первой пробирке об- разуется метаборат серебра, а во второй – гидроксометаборат меди (II). Почему во второй пробирке образовалась основная, а не средняя соль?
Опыт 4. Получение перлов буры
Метабораты хрома, никеля, кобальта и некоторых других металлов имеют стеклообразную структуру и характерную окраску. Эти цветные стёкла называются перлами буры. Они используются в анализе и при изготовлении художественных изделий из цветных стёкол.
Раскаленной платиновой или стальной проволочкой с ушком кос- нуться поочередно кристалликов буры и соли кобальта. Нагреть полу- ченную каплю расплава до получения однородной стекловидной массы. Охладить полученный перл и отметить его окраску. Таким же способом получить перлы хрома, никеля, меди и железа.
Описать опыт и наблюдения. Написать уравнения реакций:
обезвоживания буры и её разложения на метаборат и оксид бора,
взаимодействия оксида бора с солями кобальта, хрома, никеля, меди и железа.
Опыт 5. Свойства металлического алюминия
Взаимодействие с разбавленными кислотами. В три пробирки поместить по 5–6 капель разбавленных соляной, серной и азотной ки- слот. В каждую опустить по небольшому кусочку алюминиевой фольги. Во всех ли случаях реакция протекает на холоду? Пробирки подогреть.
Что наблюдается? Написать уравнения реакций. Какие газообразные вещества выделяются при взаимодействии алюминия с разбавленными кислотами?
Взаимодействие с концентрированными кислотами. В три про- бирки поместить по 3–4 капли концентрированных растворов соляной, серной и азотной кислот. В каждую опустить по кусочку алюминия. С какими кислотами алюминий при комнатной температуре не взаимо- действует? Осторожно нагреть пробирки. Как влияет нагревание?
Описать опыт. Написать уравнения реакций, учитывая, что при на- гревании концентрированная азотная кислота восстанавливается алю- минием преимущественно до оксида азота (IV), а серная – до серы.
Взаимодействие со щелочами. В пробирку налить 2–3 мл раство- ра щелочи и добавить один микрошпатель алюминиевой пудры. Что на- блюдается? Почему реакция начинается не сразу?
Описать опыт. Написать уравнения реакций: 1) оксида алюминия со щелочью с образованием гидроксокомплексного соединения; 2) алюминия с водой и щелочью. Во второй реакции указать окислитель.
Взаимодействие с водой. В пробирку с водой опустить полоску алюминиевой фольги. Наблюдается ли взаимодействие алюминия с водой?
Вторую полоску фольги опустить на 2–3 минуты в пробирку с рас- твором нитрата ртути (II); за это время в поверхностном слое алюми- ниевой фольги образуется амальгама алюминия. Полоску вынуть из пробирки, высушить фильтровальной бумагой и опустить в пробирку с водой. Наблюдать выделение водорода.
Описать опыт. Сравнить окислительно-восстановительные потен- циалы воды и алюминия, сделать вывод о возможности взаимодействия алюминия с водой. Написать уравнения реакций алюминия с нитратом ртути (II) и водой.
Опыт 6. Получение и исследование свойств гидроксида алюминия
В двух пробирках получить гидроксид алюминия взаимодействием сульфата алюминия с гидроксидом аммония. В первой пробирке на оса- док Al(OH)3 подействовать соляной кислотой, а во второй – щелочью.
Описать наблюдения и написать уравнения реакций. Написать схе- му диссоциации гидроксида алюминия по типу оснований и по типу ки- слот. Как смещается равновесие этих процессов при добавлении кисло- ты и щелочи? Сделать вывод о свойствах гидроксида алюминия.
Опыт 7. Гидролиз солей алюминия
Гидролиз сульфата алюминия. Универсальной индикаторной бу- магой определить рН раствора сульфата алюминия. В отчете написать уравнения ступенчатого гидролиза сульфата алюминия в молекулярном и ионном виде. Почему гидролиз этой соли не идет до конца?
Совместный гидролиз сульфата алюминия и карбоната натрия. В пробирку внести 3–4 капли раствора сульфата алюминия и добавить столько же раствора карбоната натрия. Отметить выпадение осадка и выделение газа. В отчете написать уравнение совместного гидролиза двух солей. Почему в этом случае гидролиз идет до конца?
Достарыңызбен бөлісу: |
