Элементы vii группы

Все опыты с хлором и бромом следует обязательно производить в вытяжном шкафу. Помните, что обращение с бромом требует большой осторожности. Попадая на кожу, жидкий бром причиняет сильные ожоги. Пары брома разрушающе действуют на слизистые оболочки.

1. Получить хлор взаимодействием перманганата калия с концентрированной соляной кислотой. Для этого в колбу Вюрца насыпать 10 - 20 г перманганата калия, налить в капельную воронку концентрированной соляной кислоты и медленно, по каплям добавлять ее к перманганату калия. Получив хлор, заполнить им сухую пробирку. Взять на кончик шпателя немного красного фосфора и стряхнуть его в пробирку с хлором. Что наблюдается?

2. В пробирку с водой бросить кристаллик йода и сильно взболтать. Часть полученного раствора перелить в другую пробирку и подействовать раствором крахмала. Отметить окраску. К воде, с находящимся в ней кристалликом йода, прибавить несколько кристалликов иодида калия. Что происходит?

3. (Тяга). Насыпать небольшие количества хлорида калия, бромида калия и иодида калия в три разные пробирки. Во все пробирки осторожно прилить по несколько капель концентрированной серной кислоты. Отметить цвет выделяющихся паров. В третьей пробирке очень осторожно исследовать запах. На основании наблюдений сопоставить восстановительную способность галогеноводородов.

4. Налить небольшое количество растворов иодида калия в одну пробирку, бромида калия в другую хлорида калия в третью и фторида калия в четвертую. Во все четыре пробирки прибавить 2-3 капли раствора нитрата серебра. Отметить цвет образующихся осадков. Можно ли теперь по цвету осадков определить, какой галогенид образуется?

5. Исследовать окислительное и белящее действие хлорной воды. Для этого нанести при помощи стеклянной палочки несколько капель хлорной воды на кусочек окрашенной ткани и на надписи, сделанные чернилами на бумаге. Что наблюдается? Подкрасить воду в пробирке раствором индиго и по каплям прибавить хлорную воду, пока не наступит обесцвечивание.

6. В пробирку налить воды (не более четверти пробирки), прибавить 2-3 капли раствора иодида калия, несколько капель хлорной воды и немного четыреххлористого углерода. Смесь сильно взболтать и отметить окраску четыреххлористого углерода. Затем понемногу, сильно взбалтывая, приливать хлорную воду до полного обесцвечивания раствора. Детально разобрать протекающую при этом реакцию.

ЭЛЕМЕНТЫ  VI  ГРУППЫ

1. Получить в стаканчике раствор сернистого газа в воде. Для этого насытить воду сернистым газом, который получается при действии концентрированной соляной кислоты на сульфит натрия (установка в вытяжном шкафу). Раствор разлить в пять пробирок. В одну добавить каплю фуксина. После исчезновения окраски раствор нагреть. Объясните результат.

Следующие три пробирки подкислить соляной кислотой. В одну прилить немного раствора хлористого бария. В другую - несколько капель пероксида водорода и хлористого бария, в третью - несколько капель хлорной воды и тоже хлористого бария. Сравнить полученные осадки. Зачем потребовалось прибавление соляной кислоты? В пятую пробирку добавить сероводородной воды. Что наблюдается?

2. На куске бумаги острой лучинкой написать что-либо разбавленной серной кислотой. Просушить осторожно бумагу над пламенем горелки. Что наблюдается?

3. К раствору тиосульфата натрия добавить несколько капель хлорной воды. Доказать присутствие сульфат-ионов в растворе.

4. Исследовать действие сероводорода на растворы солей меди, кадмия, цинка, свинца, кальция, железа (II), марганца. Подействовать на эти растворы сероводородной водой. Отметить образование и цвет осадков. Полученные осадки сливать в специальную емкость в тяге!

5. В раствор, содержащий следы соли двухвалентного марганца добавить 1-2 мл азотной кислоты (1:1) и 1-2 капли раствора нитрата серебра. Затем прибавить щепотку пероксодисульфата калия и нагреть до кипения. Наблюдать окисление иона Mn²⁺.

ЭЛЕМЕНТЫ V  ГРУППЫ

1. В три пробирки поместить по кусочку цинка и налить в первую - несколько миллилитров концентрированной азотной кислоты, во вторую - азотную кислоту (1:1), в третью - 2 н азотную кислоту. Вторую пробирку отставить на 30 минут, третью примерно на 10 минут, время от времени взбалтывая их. Доказать в обеих пробирках присутствие катиона аммония с помощью реактива Несслера.

2. В две пробирки поместить по несколько стружек меди и прибавить в первую пробирку несколько миллилитров концентрированной азотной кислоты, а во вторую - несколько миллилитров 2 н азотной кислоты. Отметить происходящее

3. К небольшому количеству стружек алюминия прилить 1-2 мл концентрированного раствора щелочи и немного раствора нитрата калия (или натрия). Доказать присутствие аммиака в выделяющихся газах.

4. С раствором нитрита калия проделать следующее:

а) к части раствора прилить маленькими порциями подкисленный разбавленной серной кислотой раствор перманганата калия;

б) к другой части раствора прилить 1-2 капли раствора иодида калия, крахмала и несколько капель разбавленной серной кислоты;

в) налить в пробирку небольшое количество раствора нитрита натрия, подкислить разбавленной серной кислотой и добавить немного раствора соли двухвалентного железа. Доказать появление в растворе иона Fe (III);

г) к концентрированному раствору нитрита добавить разбавленную серную кислоту. Обратить внимание на цвет жидкости и выделение оксидов азота.

5. (ТЯГА!) Небольшое количество красного фосфора (объемом с горошину) положить на огнеупорную пластинку, например, керамическую плитку. Фосфор зажечь. Как только фосфор загорится, накрыть его большой воронкой, под край которой подложить спичку для доступа воздуха. Наблюдать горение фосфора и образование белого дыма - фосфорного ангидрида. Когда горение фосфора закончится, осмотреть воронку с осевшим на ее стенках твердым фосфорным ангидридом. Вставить воронку в кольцо штатива и оставить на некоторое время. Обратить внимание на быстрое расплывание фосфорного ангидрида на стенках воронки.

Под воронку с расплывшимся фосфорным ангидридом поставить небольшую колбу. Расплывшийся фосфорный ангидрид смыть с воронки в колбу возможно малым количеством воды (10-15 мл). Испытать реакцию полученного раствора индикатором.

6. К раствору хлорида сурьмы (III), налитому в пробирку, приливать по каплям раствор едкого натра до образования осадка. Полученный осадок разделить на две части. Одну часть обработать соляной кислотой, другую - раствором щелочи.

7. Гидролиз хлорида сурьмы. На раствор хлорида сурьмы, налитый в маленький стаканчик так, чтобы было покрыто только его дно, подействовать небольшим количеством воды. Образующийся осадок растворить в нескольких каплях крепкой соляной кислоты. После этого можно снова произвести осаждение водой и растворение осадка в соляной кислоте. Если объем стаканчика достаточно велик, эту операцию можно проделать много раз.

8. К раствору нитрата висмута прилить раствор едкого натра. Исследовать растворимость осадка в избытке щелочи и в кислоте. Сравнить результат с полученным результатом в аналогичных реакциях с сурьмой.

9. Взять в пробирку небольшое количество (с горошину) висмутата натрия, прилить несколько миллилитров раствора азотной кислоты и 1-2 капли раствора сульфата марганца. Перемешать раствор и наблюдать окисление марганца (II).

ЭЛЕМЕНТЫ IV  ГРУППЫ

КРЕМНИЙ

1. (ТЯГА!) К порошку кремния прилить 2-3 мл концентрированной щелочи. Наблюдать выделение газа и постепенное растворение кремния. Учитывая эту возможность, следует ввести обработку щелочью в вытяжном шкафу.

2. "Силикатный сад". Налить в стакан 20%-ный раствор растворимого стекла. На дно стакана бросить кристаллики различных солей. Подходящими для этого опыта являются сульфаты меди, никеля, кобальта, марганца и хлорид железа (III). Через некоторое время начинается заметное изменение формы кристалликов. На их месте постепенно появляются причудливые образования, напоминающие деревья, окраска которых отвечает цвету взятой соли. причина этого - образование на поверхности кристалликов полупроницаемой пленки из нерастворимого в воде силиката данного металла.

3. Гель кремниевой кислоты. В широкую пробирку налить немного (примерно 10 мл) 10%-ного раствора силиката натрия (растворимого стекла), после чего по каплям добавить раствор соляной кислоты (1:3). Добавляя кислоту, раствор все время перемешивать стеклянной палочкой. Как только появится легкая опалесценция раствора, добавление кислоты и перемешивание раствора прекратить. Через короткий промежуток времени наблюдать образование студня кремниевой кислоты.

ОЛОВО

1. Взять три пробирки, положить в каждую 1-2 маленьких (со спичечную головку) кусочка олова и подействовать на них кислотами: соляной - разбавленной и концентрированной, азотной - разбавленной (без нагревания). Через несколько минут (реакция идет медленно) доказать присутствие в азотнокислом растворе иона аммония.

СВИНЕЦ

1. На небольшие количества металлического свинца подействовать в отдельных пробирках разбавленными и концентрированными кислотами: соляной, серной, азотной. Реакции проводить при комнатной температуре и нагревании. (ТЯГА!) При проведении реакции с концентрированной азотной кислотой обратить внимание на появление осадка соли труднорастворимой в азотной кислоте, но легко растворимой в воде.

2. Налить в пробирку раствор ацетата свинца (II), добавить во избежание гидролиза несколько капель уксусной кислоты и бросить туда кусочек цинка. Наблюдать вытеснение свинца цинком.

3. Раствор нитрата свинца разлить в несколько пробирок подействовать растворами, содержащими хлорид-, сульфат-, иодид-, хромат-ионы. Небольшое количество полученного осадка иодида свинца (II) растворить в кипящей воде. При охлаждении раствора наблюдать выпадение красивых кристалликов, характерных для иодида свинца.

ЭЛЕМЕНТЫ III  ГРУППЫ

БОР

1. К концентрированному раствору буры в пробирке осторожно прибавить несколько миллилитров концентрированной серной кислоты. Раствор охладить под струей воды. Наблюдать выпадение кристаллов борной кислоты. Испытать реакцию раствора борной кислоты на лакмус.

2. Качественная реакция на борную кислоту. В анализе для открытия бора пользуются способностью его соединений окрашивать пламя в зеленый цвет. В фарфоровый тигель поместить немного сухой буры. В тот же тигель налить 2-3 мл этилового спирта и столько же концентрированной серной кислоты. Перемешать стеклянной палочкой смесь в тигле и зажечь спирт. Наблюдать зеленую окраску пламени. Основная реакция этого опыта заключается в образовании летучего борноэтилового эфира, присутствие которого в горячих парах определяет зеленую окраску пламени.

АЛЮМИНИЙ

1. Насыпать в пробирку небольшое количество алюминиевых стружек, подействовать на них дистиллированной водой (наблюдается ли разложение воды?). В туже пробирку добавлять постепенно по каплям концентрированную соляную кислоту до начала реакции.

2. Подействовать на алюминиевые стружки раствором едкого натра. Если при комнатной температуре реакция будет малоинтенсивной - осторожно нагреть. Если после этого будет происходить сильное вспенивание, охладить пробирку под струей холодной воды. Поджечь выделяющийся газ. (Осторожно! Следите, чтобы брызги едкого натра не попали в глаза!)