Лабораторная работа: Подгруппа углерода
Опыт № 4. Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств
Оборудование и реактивы: Две пробирки, пробка со вставленной в нее газоотводной трубкой, мрамор, соляная кислота (1:5), известковая вода, разбавленный раствор гидроксида натрия, фенолфталеин, лакмус, шпатель.
Ход работы: В пробирку поместить несколько кусочков мела или мрамора и прилить разбавленный раствор соляной кислоты. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Пропустить выделившийся углекислый газ в пробирки:
а) с водой, подкрашенной раствором лакмуса;
б) с известковой водой: CO2 + Ca (OH)2 ®CaCO3 + H2 O
в) с раствором щелочи и несколькими каплями фенолфталеина:
2NaOH + CO2 ®Na2 CO3 + H2 O
Объяснить наблюдаемые явления.
Утилизация. Перенести содержимое щелочных растворов в емкость– нейтрализатор. Содержимое пробирки-реактора утилизировать по схеме, описанной в теме: “Вода. Растворы. Основания”, VIII класс, опыт № 8.
Опыт № 5. Распознавание карбонатов
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, разбавленные растворы углекислого натрия, хлорида бария, нитрата серебра, азотной кислоты, соляной кислоты, мрамор, шпатель.
Ход работы: 1. В пробирку налить раствор углекислого натрия объемом 1 мл и прилить раствор хлорида бария такого же объема. Образуется белый осадок карбоната бария BaCO3 .
Na2 CO3 + BaCl2 ®BaCO3 ↓+ 2NaCl
К осадку прилить раствор соляной кислоты. Осадок растворится.
2. В пробирку налить раствор углекислого натрия объемом 1 мл и прилить несколько капель раствора нитрата серебра. Образуется осадок: Na2 CO3 + 2AgNO3 = 2NaNO3 + Ag2 CO3 ↓. К осадку прилить разбавленный раствор азотной кислоты малыми порциями до полного его растворения.
Ag2 CO3 ↓ + 2HNO3 ® 2AgNO3 + H2 O + CO2
3. К кусочку мела или мрамора прилить несколько капель соляной кислоты. Объяснить наблюдаемые явления и написать уравнения реакций.
Утилизация. Содержимое пробирки с соединениями бария перенести в нейтрализатор. К содержимому пробирки с соединениями серебра поднести универсальную индикаторную бумагу. Если среда сильнокислая, то раствор можно использовать повторно для обнаружения хлорид–ионов. Если среда слабокислая - использовать повторно в этом же опыте.
Опыт № 6. Ознакомление со свойствами карбонатов и гидрокарбонатов
Оборудование и реактивы: Штатив с лапкой, резиновые прокладки, спиртовка, спички, пробирки, пробка со вставленной в нее газоотводной трубкой, гидрокарбонат натрия (порошок), известковая вода, шпатель.
Ход работы: Собрать прибор согласно рис. 26. Насыпать в пробирку (1/3 ее объема) гидрокарбоната натрия и закрыть пробкой с газоотводной трубкой. Закрепить пробирку в лапке штатива так, чтобы дно было выше отверстия. Опустить газоотводную трубку в пробирку с известковой водой заполненной на ¼ ее объема. Нагреть всю пробирку, а затем то место, где находится порошок гидрокарбоната натрия. После помутнения известковой воды продолжайте пропускать углекислый газ до растворения осадка. Пробирку с прозрачным раствором прокипятите. Выразите процессы уравнениями реакций.
Рис.26. Разложение гидрокарбоната натрия.
Техника безопасности: 1. Пробирку с гидрокарбонатом натрия закрепить так, чтобы дно было выше отверстия, т. к. в ходе реакции образуется вода. Это предотвратит ее стекание в раскаленную реакционную смесь и растрескивание пробирки. 2. Заканчивать опыт необходимо в следующем порядке:
а) удалить газоотводную трубку из пробирки с известковой водой;
б) прекратить нагревание.
Утилизация. Все растворы и остатки разложения гидрокарбоната натрия поместить в емкость-нейтрализатор.
Опыт № 7. Испытания растворов карбонатов и силикатов индикаторами
Оборудование и реактивы: Пробирки, стеклянные палочки, красный лакмус, разбавленные растворы углекислого натрия и силиката натрия.