Контрольное задание. Обнаружение катионов элементов IA- и IIA-групп

Элементы IА-группы (щелочные элементы)

Окрашивание пламени

Оп. Внесите каплю раствора

· хлорида лития

· хлорида натрия

· хлорида калия

на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени сухого горючего, газовой горелки или спиртовки. Отметьте изменение окраски пламени.

Малорастворимые соли лития

П₁. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 4 капли раствора фторида натрия. Наблюдайте образование осадка.

П₂. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 4 капли раствора карбоната натрия. Наблюдается ли образование осадка? Немного подогрейте содержимое пробирки. Наблюдайте образование осадка.

П₃. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 3 капли раствора ортофосфата натрия. Наблюдайте образование осадка.

П₄. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида лития и 3 капли раствора гидроортофосфата натрия. Наблюдайте помутнение раствора.

Далее в пробирку добавьте разбавленный раствор гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка.

    Вопросы и задания. Как изменится значение концентрации катионов лития в растворе над осадком в П₁ при дополнительном введении избытка фторид ионов? Рассмотрите гетерогенное равновесие насыщенный раствор – осадок и укажите направление смещения равновесия.

Как меняется растворимость вещества осадка в П₂ с ростом температуры? Подтверждают ли Ваши выводы справочные данные?

Почему на первом этапе опыта П₄ количество продукта меньше, чем в П₃, если концентрации реагентов одинаковы? Объясните роль гидроксид-ионов на втором этапе опыта в П₄.      

Элемент IIA-группы (магний)

Простые вещества

П₁. В пробирку добавьте небольшое количество порошка магния и 10 капель разбавленной серной кислоты. Наблюдайте выделение газа.

П₂. В пробирку добавьте небольшое количество порошка магния и 10 капель дистиллированной воды. Наблюдаются ли изменения? Нагрейте содержимое пробирки до кипения. Отметьте цвет осадка и газа. К полученной суспензии добавьте 3 капли раствора фенолфталеина. Наблюдайте изменение окраски.

Вопросы и задания.. Концентрированный раствор какой кислоты из числа имеющихся в лаборатории можно взять для получения того же газа в П₁? Объясните тип среды в П₂. Выполняется ли критерий протекания окислительно-восстановительной реакции в П₁ и в П₂?

Оксиды, бинарные соединения

Оп. (Внимание, тяга! Темные очки!) Сожгите на воздухе небольшое количество магния (тв., стружка) на асбестовой сетке, дайте остыть спёку, измельчите его в порошок и используйте в опытах П₁, П₂, П₃.

П₁. Добавьте в пробирку 8 капель воды и небольшое количество спёка. Отметьте окраску осадка. К полученной суспензии добавьте 3 капли раствора фенолфталеина. Наблюдайте изменение окраски, сделайте вывод о рН.

П₂. Добавьте в пробирку 5 капель разбавленной серной кислоты и небольшое количество спёка. Наблюдайте образование раствора.

П₃. Добавьте в пробирку 10 капель концентрированного раствора гидроксида натрия и небольшое количество спёка. Нагрейте содержимое пробирки. Наблюдайте образование осадка и выделение газа. В поток выделяющегося газа поместите полоску фильтровальной бумаги, смоченной раствором фенолфталеина. Наблюдайте изменение цвета полоски, сделайте вывод об изменении рН.

     Вопросы и задания.. Какие вещества присутствуют в спёке – продукте сгорания магния на воздухе? Почему рН раствора П₁ не равен 7? К какому типу оксидов относится оксид магния, судя по результатам опытов П₁ и П₂?

Гидроксиды

П₁. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Добавьте к нему по каплям разбавленную серную кислоту. Наблюдайте образование раствора.

П₂. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Отметьте окраску осадка. Добавьте к нему 3 капли концентрированного раствора гидроксида натрия. Растворяется ли осадок?

П₃. В пробирку добавьте 3 капли раствора сульфата магния и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Добавьте к нему кристаллический хлорид аммония. Растворяется ли осадок?

    Вопросы и задания. Укажите условия выпадения и растворения осадков с учетом ПР. Отметьте названия и состав продуктов реакций в конечных растворах. К какому типу гидроксидов, судя по результатам опытов П₁, П₂ относится гидроксид магния? В чем причина растворения осадка в П₃?

 

Лабораторная работа 5. Химия элементов IA- и IIA-групп (часть 2)

Ход выполнения работы

Элементы IIA-группы – щелочноземельные элементы.

Окрашивание пламени

Оп. Внесите каплю раствора

· хлорида кальция

· хлорида стронция

· хлорида бария

на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени сухого горючего, газовой горелки или спиртовки. Наблюдайте изменение окраски пламени.

 

Гидроксиды

П₁. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида кальция и 5–10 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.

П₂. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 5 капель раствора гидроксида натрия. Наблюдается ли образование осадка?

П₃. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его внешний вид и окраску.

П₄. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида бария и 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Наблюдается ли образование осадка?

     Вопросы и задания. Сравните растворимость в воде гидроксидов кальция, стронция и бария по результатам опытов П₁, П₂, П₃ и П₄. Подтверждаются ли Ваши выводы справочными данными?

Укажите, какие примеси могут содержаться в реагенте – растворе щелочи, если все-таки наблюдалось выпадение осадка в П₂ и П₄. Как объяснить их присутствие?

 

Малорастворимые соли

П₁. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида кальция и 6 капель раствора сульфата натрия, немного подогрейте. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет. Раствор слейте и используйте для опыта П₄. К осадку добавьте 5 капель разбавленной соляной кислоты. Наблюдаются ли его растворение и выделение газа?

П₂. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида стронция и 6 капель раствора сульфата натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.

П₃. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида бария и 6 капель раствора сульфата натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет и внешний вид.

П₄. К раствору, содержащему катион кальция (см. П₁: раствор после декантации) добавьте по каплям карбонат натрия. Наблюдайте выпадение осадка. Добавьте к нему по каплям разбавленную соляную кислоту. Наблюдайте растворение осадка и выделение газа.

П₅. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида стронция и 6 капель раствора карбоната натрия. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.

П₆. В пробирку добавьте 4 капли раствора хлорида бария и 6 капель раствора карбоната натрия, немного подогрейте. Наблюдайте образование осадка. Отметьте его цвет.

П₇. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида кальция и 3 капли хромата калия. Наблюдается ли выпадение осадка?

П₈. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида стронция и 3 капли хромата калия, немного подогрейте на пламени спиртовки. Наблюдайте выпадение осадка, отметьте его цвет. Раствор декантируйте; к осадку добавьте по каплям разбавленную уксусную кислоту. Наблюдайте растворение осадка, отметьте цвет полученного раствора.

П₉. В пробирку добавьте 3 капли раствора хлорида бария и 3 капли хромата калия. Наблюдайте выпадение осадка, отметьте его цвет.

Раствор декантируйте; осадок разделите на две части. К первой части осадка добавьте по каплям разбавленную уксусную кислоту, а ко второй – разбавленную соляную кислоту. Наблюдается ли растворение осадка?

Вопросы и задания. Напишите условие выпадения осадка в опытах П₁–П₉, пользуясь значениями ПР.

Сравните растворимость осаждаемых веществ в П₁ и П₄. Можно ли изменить порядок добавления анионов, вводя в П₁ карбонат-ион, а в П₄ – сульфат-ион, и добиться аналогичного эффекта?

Как изменяется растворимость сульфатов и карбонатов щелочноземельных элементов при возрастании их порядкового номера?

Сравните растворимость хроматов кальция, стронция и бария. Почему хромат стронция реагирует с уксусной кислотой, а хромат бария – нет? Объясните различие в отношении осадка хромата бария к слабой и сильной кислотам.

Как разделить катионы стронция и бария при их совместном присутствии в растворе? Составьте алгоритм опыта.

 

Лабораторная работа 5. Химия элементов IA- и IIA-групп (часть 3)

Ход выполнения работы

Контрольное задание. Обнаружение катионов элементов IA- и IIA-групп

По результатам опытов и литературным данным заполните таблицу:

 

Катион	Реагенты
	OH–(разб.)	OH–(конц.)	SO42–	CO32–	CrO42–
Li+
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+

 

В ячейках таблицы укажите формулы продуктов реакций, их агрегатное состояние, цвет.

Получите нумерованный контрольный раствор и, пользуясь таблицей, установите опытным путем присутствие в нем одного из указанных ионов. Тестирование проводите по таблице слева направо.

П₁. В пробирку добавьте 3 капли контрольного раствора и 3 капли гидроксид-ионов. Что наблюдается?

П₂. В пробирку добавьте 3 капли контрольного раствора и 3 капли гидроксид-ионов. Что наблюдается?

     Вопросы и задания. По результатам проведенных опытов определите, какой ион находится в контрольном растворе.

Напишите уравнения проведенных реакций.

Для подтверждения выводов проведите определение окраски пламени.