Лабораторная работа №6: Азот и его соединения

1. Получить азот взаимодействием нитрита и хлорида аммония. Для этого налить в пробирку равные количества насыщенных растворов нитрита натрия и хлорида аммония (общий объем не более 1/3 пробирки) и осторожно подогреть до начала реакции. Испытать выделяющийся газ тлеющей лучинкой. Написать уравнение реакций.

2. Получение аммиака. Взять равные количества порошков аммония и гидроксида кальция, хорошо перемешать в фарфоровой ступке. Смесь поместить в маленькую пробирку с газоотводной трубкой и осторожно нагреть. Выделяющийся газ собрать в пробирки (как держать при этом пробирку?) и исследовать их свойства.

а) в пробирку с аммиаком внести горящую лучинку;

б) пробирку с аммиаком (отверстием вниз) погрузить в чашку с водой, куда предварительно прибавить 1-2 капли раствора фенолфталеина. Покачивая пробирку, наблюдать засасывание воды. Объяснить изменение окраски индикатора.

в) третью пробирку предварительно смочить концентрированной соляной кислотой (остаток слить) и пропустить аммиак из газоотводной трубки.

3. Ионное равновесие в водном растворе аммиака. Налить разбавленный раствор аммиака (2н) в пробирку, прибавить 1-2 капли раствора фенолфталеина. Разлить окрашенный раствор в четыре пробирки. Одну пробирку прокипятить, в другую всыпать щепотку ацетата аммония и взболтать, в третью прибавить 1-2 капли раствора 2н соляной кислоты. Сравнить окраску во всех пробирках. Объяснить изменение окраски, т.е. указать в каком направлении смещается равновесие в растворе аммиака.

4. В трех пробирках в небольшом количестве воды растворить по несколько кристалликов хлорида нитрата и ацетата аммония, затем прибавить 2-3 капли раствора лакмуса (или проверить реакцию среды индикаторной бумагой). Написать в молекулярной и ионной формах уравнения гидролиза.

5. В сухую пробирку поместить кристаллический нитрат аммония (1/3 пробирки). Закрыть пробкой с газоотводной трубкой и нагреть. После начала разложения соли нагревание следует продолжать очень осторожно т.к. реакция может пойти слишком бурно. Когда из пробирки будет вытеснен воздух, собрать выделяющийся газ в пробирку над водой (методом вытеснения воды). Полученный газ исследовать тлеющей лучинкой.

6. В небольшую колбу Вюрца или в маленькую колбочку с газоотводной трубкой поместить медные стружки и подействовать разбавленной азотной кислотой. Если реакция идет недостаточно энергично, слегка подогреть. Выделяющийся газ собрать над водой. Пробирку, наполненную оксидом азота (II) закрыть пальцем, вынуть из ванны, перевернуть отверстием вверх и, поместив на фоне белой бумаги, отнять палец. Что наблюдаете? Вновь закрыть пробирку с побуревшим газом, опрокинуть ее в ванну и наблюдать засасывание воды. Проверить реакцию среды полученного раствора индикаторной бумагой. Написать уравнения реакций.

7. Повторить предыдущий опыт, заменив разбавленную азотную кислоту концентрированной. Пропустить выделяющийся газ в пробирку с водой, исследовать полученный раствор индикаторной бумагой. Собрать газ в сухую пробирку, закрыть пробкой и опустить в стакан со льдом. Что наблюдается?

8. Исследовать свойства соли азотистой кислоты.

а) к раствору нитрита калия прилить маленькими порциями подкисленный разбавленной серной кислотой раствор перманганата калия;

б) к раствору нитрита калия прилить 1-2 капли раствора иодида калия, крахмала и несколько капель концентрированной серной кислоты;

в) небольшое количество раствора нитрита натрия подкислить серной кислотой и добавить раствор сульфата железа (II);

г) к концентрированному раствору нитрита добавить разбавленную серную кислоту. Отметить появление в растворе голубой окраски оксида азота (II) и обратить внимание на выделение бурого газа над раствором. Написать уравнение реакции диспропорционирования.

9. В три пробирки поместить по кусочку цинка и прибавить концентрированную азотную кислоту, во вторую – азотную кислоту концентрации 1:1, в третью - 2н раствор азотной кислоты. Ворую пробирку оставить примерно на 30 мин, третью - на 10, время от времени взбалтывая их. Доказать в обеих пробирках присутствие катиона аммония. Для чего налить полученный после реакции раствор в другую пробирку, добавить раствор щелочи, слегка нагреть и подержать над отверстием влажную красную лакмусовую бумагу.

10. В пробирку налить 1-2 мл концентрированной соляной кислоты и прибавить несколько капель концентрированной азотной кислоты. Доказать, что при этом выделяется хлор.

11. В фарфоровую чашечку положить кусочек серы и налить концентрированной азотной кислоты. Нагреть на песчаной бане до кипения. Наблюдать растворение серы. После окончания реакции содержимое разбавить водой и доказать присутствие серной кислоты в растворе (качественная реакция на сульфат-ион).