Опыт 2.4. Очистка воды перегонкой

В колбу Вюрца (рис. 2.2) налейте до половины водопроводной воды. К воде для очистки её от органических веществ добавьте 3 - 4 капли раствора марганцовокислого калия и 4 - 5 капель серной кислоты. На дне колбы поместите заранее приготовленные стеклянные капилляры (необходимые для равномерного кипения жидкости). Отверстие колбы закройте пробкой с термометром. Шарик термометра должен быть опущен ниже уровня отводной трубки колбы. Отводную трубку колбы через пробку соедините с холодильником. Нижнюю каучуковую трубку холодильника присоедините к водопроводному крану и пустите не очень сильную струю воды. На конец холодильника наденьте аллонж и опустите в приёмник. Закончив сборку прибора, нагрейте воду в колбе до кипения. Отбросьте первую небольшую порцию дистиллята (зачем?), после чего соберите его 20 - 30 мл. На часовое стекло налейте несколько капель полученной воды и выпарьте над пламенем сухого горючего. На другом часовом стекле проделайте то же самое с водопроводной водой. Сравните результаты выпаривания. Чистая вода не должна давать осадка после выпаривания.

Опыт 2.5. Очистка углекислого газа

Для получения углекислого газа используйте аппарат Киппа (рис. 2.6), который состоит из сосуда 1 с сужением посредине и большой шарообразной воронки 2. В верхнюю часть сосуда 1 помещают применяемое для получения газа твёрдое вещество. В воронку наливают жидкость, откуда она по трубке воронки поступает в нижнюю часть сосуда, который имеет в верхней части газоотводную трубку 3, внизу - тубус 4, служащий для выливания отработанной жидкости. Когда кран газоотводной трубки открыт, жидкость заполняет нижнюю часть сосуда, входит в соприкосновение с твёрдым веществом, при этом начинает выделяться газ. При закрытом кране давление газа вытесняет жидкость в воронку и реакция прекращается.

Зарядите прибор для получения углекислого газа, используя куски мрамора и 20%-ый раствор соляной кислоты.

Напишите уравнения реакции получения углекислого газа. Какими примесями он может быть загрязнён?

Рис. 2.6. Получение углекислого газа

Вопросы к допуску

1. Почему зависимость растворимости твёрдых веществ в воде от температуры может иметь различный характер (рис. 2.1)? При ответе используйте принцип смещения равновесия Ле-Шателье.

2. Чтобы получить более чистые кристаллы, как нужно охлаждать раствор – быстро или медленно?

3. В каких случаях применяется фильтрование под вакуумом, без вакуума?

4. Сколько г CuSO₄ ·5H₂O и воды необходимо взять для приготовления 30 г раствора, содержащего 34,9% CuSO₄ (опыт 2.1)?

5. Сколько г CuSO₄ выпадает в осадок при охлаждении 30 г раствора, содержащего 34.9% CuSO₄, до 20°С? При 20°С насыщенный раствор сульфата меди содержит 17,2% CuSO₄ (опыт 2.1).

6. В чём отличие ректификации от простой перегонки?

7. Как перегонять жидкости с высокой температурой кипения (способные к окислению, осмолению при высокой температуре)?

8. Можно ли очищать получающийся в аппарате Киппа углекислый газ от паров HCl с помощью растворов едкого натра, карбоната натрия? Напишите уравнения реакций.

Работа 3