Файл: Отчет по лабораторной работе Классы неорганических соединений по дисциплине химия.pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Институт заочно-вечернего обучения
Иркутск (заочная форма)
Отчет по лабораторной работе
Классы неорганических соединений по дисциплине химия
Выполнил студент гр. ОПз-22-1 Савельева Е.М. ____09.05.2023________
(дата)
Принял _____________ _________________________
Должность (подпись) / И. О. Фамилия
_________________________
(дата)
Иркутск – 2023

2
Цель
работы: изучить химические свойства основных классов неорганических соединений, научиться составлять уравнения реакций.
Часть 1. ОКСИДЫ
Опыт 1.1. Получение основных оксидов и их взаимодействие с водой
Оборудование и реактивы: вытяжной шкаф, спиртовка, фарфоровая чашка, пробирка, стеклянный бюкс, пинцет, спички, магниевая стружка, вода, спиртовой раствор фенолфталеина.
Ход работы:
Зажигаем спиртовку. Берем пинцетом кусочек магниевой стружки и вносим в пламя спиртовки. После воспламенения сжигаем кусочек стружки над фарфоровой чашкой.
Полученный оксид помещаем в пробирку, добавляем 1-2 мл воды, хорошо перемешиваем и добавляем 1-2 капли раствора фенолфталеина.
Уравнения реакций:
MgO
O
Mg
2 2
2


2 2
)
(OH
Mg
O
H
MgO






OH
Mg
OH
Mg
2
)
(
2 2
Наблюдаемые эффекты:
Магний сгорел ослепительно-белым пламенем. Образовался оксид магния в виде белого рыхлого порошка.
Оксид магния не полностью растворился в воде.
Раствор фенолфталеина окрасил содержимое пробирки в малиновый цвет.
Образующееся малиновое окрашивание говорит о щелочной среде раствора.
Значит оксид магния частично растворился в воде с образованием гидроксида магния.
Опыт 1.2. Получение кислотных оксидов и их взаимодействие с водой
Оборудование и реактивы: вытяжной шкаф, спиртовка, фарфоровая чашка, пробирка, стеклянный бюкс, металлическая ложка, спички, сера, вода, лакмусовая бумага.

3
Ход работы:
Зажигаем спиртовку. Помещаем в металлическую ложечку кусочек серы величиной с горошину и нагреваем на пламени спиртовки. После загорания серы подносим к ней влажную индикаторную лакмусовую бумажку.
Уравнения реакций:
2 2
SO
O
S


3 2
2 2
SO
H
O
H
SO


Наблюдаемые эффекты:
Сера сгорела голубым пламенем. Влажная лакмусовая индикаторная бумажка окрасилась в розовый цвет. Это значит, что образовавшийся оксид серы (IV) растворился в воде с образованием слабой нестойкой сернистой кислоты.
Часть 2. ОСНОВАНИЯ
Опыт 2.1. Окраска индикатора в растворах оснований
Оборудование и реактивы: штатив для пробирок, три стеклянные пробирки, стеклянная пипетка, раствор гидроксида натрия, спиртовой раствор фенолфталеина, раствор метилоранжа, раствор лакмуса.
Ход работы:
В три пробирки наливаем по 1-2 мл раствора гидроксида натрия и добавляем в первую пробирку раствор фенолфталеина, во вторую – раствор метилоранжа, в третью – раствор лакмуса.
Наблюдаемые эффекты:
Раствор в первой пробирке окрасился в малиново-красный цвет, во второй пробирке окрасился в желтый цвет, в третьей пробирке окрасился в синий цвет.
Опыт 2.2. Взаимодействие оснований с кислотами
Оборудование и реактивы:

4 штатив для пробирок, стеклянная пробирка, две стеклянные пипетки, раствор гидроксида натрия, раствор соляной кислоты, спиртовой раствор фенолфталеина.
Ход работы:
В пробирку наливаем 1-2 мл раствора гидроксида натрия и добавляем в первую пробирку 1-2 капли раствора фенолфталеина. Затем в пробирку прибавляем раствор соляной кислоты, равный по объему добавленному раствору гидроксида натрия.
Уравнение реакции:
O
H
NaCl
NaOH
HCl
2



Наблюдаемые эффекты:
Раствор пробирке окрасился в малиново-красный цвет. После прибавления раствора соляной кислоты раствор в пробирке стал бесцветным. Исчезновение розовой окраски пробирке говорит о том, что щелочная среда нейтрализовалась.
Фенолфталеин в кислой среде имеет строение лактона. В щелочном растворе образуется соль фенолфталеиновой кислоты, которая имеет в своей структуре уже не фенольную, а хинонную хромофорную группу, обусловливающую красную окраску.
Опыт 2.3. Взаимодействие оснований с растворами солей (способ
получения оснований)
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, две стеклянные пипетки, раствор гидроксида натрия, раствор сульфата меди (II).
Ход работы:
Наливаем в пробирку 3-4 мл раствора гидроксида натрия и прибавляем столько же раствора сульфата меди.
Образующийся осадок сохраняем для следующих опытов.
Уравнение реакции:




2 4
2 4
)
(
2
OH
Cu
SO
Na
NaOH
CuSO

5
Наблюдаемые эффекты:
Наблюдается образование студенистого осадка светло-голубого цвета.
Опыт 2.4. Разложение оснований
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, пинцет, осадок гидроксида меди
(II), спиртовка, спички.
Ход работы:
Зажигаем спиртовку. Пробирку с осадком гидроксида меди осторожно нагреваем в пламени спиртовки.
Уравнение реакции:
O
H
CuO
OH
Cu
2 2
)
(


Наблюдаемые эффекты:
Наблюдаем появление осадка черного цвета. Гидроксил меди (II) превращается в оксид меди (II).
Опыт 2.5. Амфотерные основания
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, три стеклянные пробирки, три стеклянные пипетки, раствор сульфата хрома (III), раствор гидроксида натрия, раствор соляной кислоты.
Ход работы:
Наливаем в пробирку 3-4 мл раствора сульфата хрома (III) и прибавляем раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. Осадок делим на две пробирки и доказываем его амфотерность, добавив в одну пробирку раствор соляной кислоты, а в другую – раствор гидроксида натрия.
Уравнение реакции:
O
H
CuO
OH
Cu
C
t
2 2
)
(




6
O
H
OH
Cr
SO
Na
NaOH
SO
Cr
2 3
4 2
3 4
2
)
(
2 3
6
)
(




O
H
CrCl
HCl
OH
Cr
2 3
3 3
3
)
(



]
)
(
[
3
)
(
6 3
3
OH
Cr
Na
NaOH
OH
Cr


Наблюдаемые эффекты:
Наблюдаем выпадение осадка серо-зеленого цвета.
После прибавления к этому осадку раствора соляной кислоты наблюдаем растворение осадка и образование раствора сине-зеленого цвета.
После прибавления к этому осадку раствора гидроксида натрия наблюдаем растворение осадка и образование раствора зеленого цвета.
Часть 3. КИСЛОТЫ
Опыт 3.1. Окраска индикатора в растворах кислот
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, три стеклянные пробирки, стеклянная пипетка, раствор соляной кислоты, спиртовый раствор фенолфталеина, раствор метилоранжа, раствор лакмуса.
Ход работы:
В три пробирки налтваем по 1-2 мл раствора соляной кислоты и добавляем в первую пробирку раствор фенолфталеина, во вторую – раствор метилоранжа, в третью – раствор лакмуса.
Наблюдаемые эффекты:
Раствор в первой пробирке остался бесцветным, раствор во второй пробирке окрасился в розовый цвет, раствор в третьей пробирке окрасился в красный цвет.
Опыт 3.2. Взаимодействие кислот с металлами
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, две стеклянные пробирки, стеклянная пипетка, раствор соляной кислоты, гранулированный цинк, кусочки меди.
Ход работы:
Помещаем в первую пробирку гранулу цинка, во вторую пробирку – кусочек меди. Наливаем в обе пробирки по 1-2 мл раствора соляной кислоты,
Уравнение реакции:

7




2 2
2
H
ZnCl
HCl
Zn
Наблюдаемые эффекты:
В пробирке с цинком наблюдаем выделение газа. В пробирке с медью ничего не происходит. Медь не взаимодействует с соляной кислотой, потому что находится в ряду электрохимических напряжений металлов правее водорода.
Опыт 3.3. Взаимодействие кислот с оксидами
Оборудование и реактивы:
Спиртовка, стеклянная пробирка, держатель для пробирок, стеклянная пипетка, стеклянный шпатель, раствор серной кислоты, оксид меди (II), спички.
Ход работы:
Зажигаем спиртовку. В пробирку вносим немного оксида меди (II), приливаем
1-2 мл раствора серной кислоты. Пробирку подогреваем на пламени спиртовки.
Уравнение реакции:
O
H
CuSO
SO
H
CuO
2 4
4 2



Наблюдаемые эффекты:
Оксид меди (II) растворяется. Раствор окрашивается в голубой цвет.
Опыт 3.4. Взаимодействие кислот с растворами солей
(способ получения кислот)
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, стеклянная пипетка, раствор соляной кислоты, раствор карбоната натрия.
Ход работы:
Наливаем в пробирку 1-2 мл раствора карбоната натрия и прибавляем такой же объем раствора соляной кислоты.
Уравнение реакции:
3 2
4 2
2 2
CO
H
NaCl
HCl
SO
Na



O
H
CO
CO
H
2 2
3 2



Наблюдаемые эффекты:

8
Наблюдаем в пробирке выделение газа. Соляная кислота выделяет из карбоната натрия, слабую угольную кислоту, которая в момент образования распадается на углекислый газ и воду.
Часть 4. СОЛИ
Опыт 4.1. Взаимодействие растворов солей с металлами
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, стеклянная пипетка, раствор сульфата меди (II), гранулированный цинк.
Ход работы:
В пробирку наливаем 1-2 мл раствора сульфата меди (II). Помещаем в пробирку кусочек цинка.
Уравнение реакции:
Cu
ZnSO
Zn
CuSO



4 4
Наблюдаемые эффекты:
Перед началом опыта поверхность цинка имеет белый блестящий цвет. После приливания раствора сульфата меди (II) наблюдаем появление на поверхности цинка темного налета.
Цинк в ряду электрохимических напряжений металлов находится левее меди, поэтому может вытеснять металлическую медь из её солей.
Опыт 4.2. Взаимодействие растворов солей друг с другом
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, две стеклянные пипетки, раствор сульфата магния, раствор хлорида бария.
Ход работы:
В пробирку наливаем 1-2 мл раствора сульфата магния и прибавляем равный объем раствора хлорида бария.
Уравнение реакции:




4 2
2 4
BaSO
MgCl
BaCl
MgSO
Наблюдаемые эффекты:

9
Наблюдаем образование осадка белого цвета.
Опыт 4.3. Получение и свойства основных солей
Оборудование и реактивы:
Штатив для пробирок, стеклянная пробирка, две стеклянные пипетки, раствор хлорида кобальта (II), концентрированный раствор гидроксида натрия, раствор соляной кислоты.
Ход работы:
Наливаем в пробирку 1–2 мл раствора хлорида кобальта (II) и добавляем концентрированный раствор гидроксида натрия до образования осадка гидроксида кобальта (II). К осадку приливаем по каплям раствор соляной кислоты.
Уравнение реакции:




2 2
)
(
2
OH
Co
NaCl
NaOH
CoCl
O
H
Cl
OH
Co
HCl
OH
Co
2 2
)
(
)
(



O
H
CoCl
HCl
Cl
OH
Co
2 2
)
(



Наблюдаемые эффекты:
Наблюдаем образование осадка розового цвета гидроксида кобальта (II). В ходе приливания раствора соляной кислоты наблюдаем вначале изменение цвета осадка с розового на синий, а затем растворение осадка и образование раствора красного цвета.
Опыт 4.4. Получение и свойства кислых солей
Оборудование и реактивы:
Штатив с лапками, две стеклянные пробирки, воронка, фильтровальная бумага, оксид кальция, вода.
Ход работы:
В пробирку помещаем немного оксида кальция, приливаем 3-5 мл воды, хорошо взбалтываем и фильтруем. Через пробирку с раствором образовавшегося гидроксида кальция пропускаем оксид углерода (IV).
Уравнения реакций:
2 2
)
(OH
Ca
O
H
CaO


O
H
CaCO
CO
OH
Ca
2 3
2 2
)
(




10 2
3 2
2 3
)
(HCO
Ca
O
H
CO
CaCO



Наблюдаемые эффекты:
Оксид кальция в пробирке растворяется. В пробирке образуется малорастворимый гидроксид кальция. После фильтрования в пробирке находится прозрачный раствор. После пропускания через пробирку углекислого газа наблюдаем вначале помутнение раствора (образование нерастворимого карбоната кальция), а затем растворение выпавшего осадка
(образование кислой соли – гидрокарбоната кальция).