Файл: Методические указания для проведения лабораторных занятий.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 156
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Наблюдайте за процессами, происходящими на электродах. Отключите электроды от источника тока и выньте их из раствора.
Требования к оформлению результатов опыта:
1) Определите состав электролита. Для этого запишите уравнение электролитической диссоциации хлорида никеля.
2) Составьте условную схему электролиза, на которой покажите распределение ионов в пространстве и ориентацию полярных молекул воды у поверхности электродов. Следует помнить, что при электролизе катод – отрицательно заряженный электрод, и к нему притягиваются катионы. Анод – положительно заряженный электрод, и к нему притягиваются анионы.
3) На основании сравнения значений стандартных электродных потенциалов определите частицы (ион или молекула воды), участвующие в катодном процессе. При этом следует помнить, что на катоде восстанавливается частица (ион или молекула воды), обладающая большей окислительной активностью, т.е. имеющая большее значение стандартного электродного потенциала. Напишите электронное уравнение катодного процесса.
4) Определите, какая частица (ион или молекула), будет участвовать в анодном процессе. При этом следует помнить, что на аноде окисляется частица (ион или молекула воды), обладающая большей восстановительной активностью, т.е. имеющая меньшее значение стандартного электродного потенциала. Напишите электронное уравнение анодного процесса.
5) Составьте суммарное ионное, а затем – суммарное молекулярное уравнения процесса электролиза.
В выводе укажите, участвуют ли молекулы воды в процессе электролиза водного раствора хлорида никеля. Назовите вещества, образующиеся при электролизе. Укажите первичные и вторичные продукты электролиза.
Опыт 2. Электролиз водного раствора сульфата меди (II)
Выполнение опыта
Налейте в электролизер раствор сульфата меди (II), опустите в него графитовые электроды и подключите их к источнику постоянного тока. Наблюдайте за процессами, происходящими на электродах. По изменениям, происходящим на одном из электродов, определите (по внешнему виду), какое вещество на нем образуется.
Проведите аналогичный эксперимент с активным анодом, который уже создан (красный налет металлической меди на поверхности электрода). Чтобы этот электрод заработал как анод, опустите электроды в электролизер в том же порядке, но при подключении их к источнику постоянного тока поменяйте полюса. Какие процессы происходят на электродах? Что происходит с медным анодом?
Требования к оформлению результатов опыта:
Рассмотрите электрохимические процессы, протекающие при электролизе водного раствора сульфата меди (II) с инертным и активным анодами в соответствии с алгоритмом, описанным в опыте 1. Назовите вещества, образующиеся при электролизе.
В выводе сформулируйте основные отличия процессов, протекающих при электролизе водного раствора сульфата (II) с использованием анодов различной природы.
Литература:
1. Харина, Г. В. Основные аспекты химии [Электронный ресурс] : учебное пособие / Г. В. Харина, М. В. Слинкина ; [рец.: Е. В. Русинова, Б. Н. Гузанов] ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Электрон. текстовые дан. (1 файл : 256323 Кб). - Екатеринбург: Издательство РГППУ, 2017. - 140 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 140 (13 назв.).
2. Харина, Г. В. Химические свойства конструкционных металлов и сплавов [Электронный ресурс] : учебное пособие / Г. В. Харина, С. В. Анахов ; [рец.: Е. В. Русинова, А. С. Борухович] ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Электрон. текстовые дан. (1 файл : 28000 Кб). - Екатеринбург: Издательство РГППУ, 2019. - 168 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 167 (15 назв.).
3. Гончаров, Е.Г. Краткий курс теоретической неорганической химии [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Е.Г. Гончаров, В.Ю. Кондрашин, А.М. Ховив, Ю.П. Афиногенов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2017. — 464 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/93591. — Загл. с экрана.
Лабораторная работа №6 «Химические свойства s-металлов»
Цель лабораторной работы: изучение основных химических свойств щелочных и щелочно-земельных металлов.
Задачи лабораторной работы: выполнить опыты, записать уравнения реакций, сформулировать выводы.
Оснащение занятия: раздаточный материал, штативы с пробирками, реактивы.
Продолжительность: __2_ академических часа.
Опыт 1. Взаимодействие магния с кислотами
Выполнение опыта
В четыре пробирки опустите по кусочку магниевой стружки. В одну пробирку внесите 5–6 капель 1 М раствора соляной кислоты, в другую – такое же количество капель 1 М раствора серной кислоты, в третью – концентрированной серной кислоты, в четвертую – 1 М азотной кислоты (опыты с концентрированной серной и азотной кислотами проводятся в вытяжном шкафу!). По окраске и запаху определите выделяющиеся из пробирок газы.
Требования к оформлению результатов опыта:
Напишите уравнения реакций. В выводе дайте оценку химической активности магния.
Опыт 2. Восстановительные свойства лития.
Выполнение опыта
Опыт проводить очень осторожно, не наклоняться над чашкой.
В небольшую фарфоровую чашку или тигель налейте воду (примерно ½ объема). Возьмите пинцетом из керосина маленький кусочек лития (размером с рисовое зерно или даже меньше) и поместите его в фарфоровую чашку, предварительно осушив его фильтровальной бумагой. Что наблюдается?
Какой газ при этом выделяется? Какое вещество образуется в растворе?
К раствору, получившемуся в чашке, добавьте соответствующий индикатор (какой?). Почему изменяется окраска раствора?
Требования к оформлению результатов опыта:
Напишите уравнение реакции. Обратите внимание на внешний вид металлического лития. Легко ли он режется скальпелем? Какой металл – натрий или литий – должен был бы реагировать с водой более активно? Почему?
Опыт 3. Восстановительные свойства магния и кальция
Выполнение опыта
В одну пробирку налейте 2–3 мл воды, а в другую – такой же объем разбавленной хлороводородной (соляной) кислоты. В каждую пробирку опустите по кусочку магния. Что происходит в пробирках? Взаимодействует ли магний с холодной водой? Определите величину рН в пробирке с водой и магнием (универсальный индикатор). Что происходит при нагревании пробирки с водой на спиртовке? Какой газ выделяется при взаимодействии магния с соляной кислотой и водой?
Такие же опыты проведите с металлическим кальцием. Одинаково ли ведут себя эти металлы при взаимодействии с водой и кислотой? Как изменяется химическая активность металлов в группе (сравните Mg и Са), в периоде (сравните Na и Mg)?
Требования к оформлению результатов опыта:
Составьте уравнения реакций. Сформулируйте вывод о восстановительных свойствах кальция и магния.
Опыт 4. Взаимодействие оксидов магния и кальция с водой
Выполнение опыта
В две пробирки налейте по 2–3 мл воды. В одну пробирку добавьте на кончике шпателя оксид магния, в другую – оксид кальция и перемешайте.
Что наблюдается? К полученным растворам добавьте по 1–2 капли фенолфталеина. В какой пробирке окраска раствора должна быть более интенсивной? Почему?
Требования к оформлению результатов опыта:
Составьте уравнения реакций. Запишите уравнение диссоциации полученных гидроксидов. Как называется в технике реакция взаимодействия оксида кальция с водой и как называется образовавшийся при этом продукт?
Опыт 5. Получение и свойства гидроксидов магния и кальция
Выполнение опыта
В одну пробирку налейте примерно 0,5 мл раствора любой соли магния, а в другую пробирку – соли кальция. В обе пробирки добавьте примерно такой же объем разбавленного раствора гидроксида натрия.
Что происходит? Полученные растворы с осадком разделите на две пробирки. В одну пробирку добавьте несколько капель соляной кислоты, а в другую – избыток раствора щелочи. В обеих ли пробирках растворяется осадок?
Требования к оформлению результатов опыта:
Каков химический характер полученных гидроксидов магния и кальция? Составьте уравнения реакций получения гидроксидов и их взаимодействия с кислотой.
Опыт 6. Свойства солей кальция и магния
Выполнение опыта
В две пробирки налейте примерно по 0,5 мл раствора соли магния. В первую пробирку прилейте примерно такой же объем сульфата натрия, во вторую – карбоната натрия. Что наблюдается? Аналогичные опыты проведите с раствором солей кальция. Обратите внимание на то, что при взаимодействии соли магния с карбонатом натрия образуется гидроксокарбонат магния, а соли кальция при взаимодействии с содой дают осадок карбоната кальция. Будут ли происходить какие-нибудь изменения, если пробирки с полученными карбонатами прокипятить? В пробирки с осадками прилейте несколько капель разбавленной соляной кислоты.
Что происходит?
Требования к оформлению результатов опыта:
Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций. Что такое жесткость воды и как она влияет на свойства воды?
Литература:
1. Харина, Г. В. Химические свойства конструкционных металлов и сплавов [Электронный ресурс] : учебное пособие / Г. В. Харина, С. В. Анахов ; [рец.: Е. В. Русинова, А. С. Борухович] ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Электрон. текстовые дан. (1 файл : 28000 Кб). - Екатеринбург: Издательство РГППУ, 2019. - 168 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 167 (15 назв.).
2. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия: учебник / Ахметов Н. С. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 744 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/107904.
3. Тер-Акопян, М.Н. Химия металлов [Электронный ресурс] : учеб. пособие / М.Н. Тер-Акопян, Ю.В. Соколова, О.А. Брагазина. — Электрон. дан. — Москва : МИСИС, 2015. — 148 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/69743. — Загл. с экрана.
Лабораторная работа №7 «Свойства алюминия и его соединений»
Цель лабораторной работы: изучение основных химических свойств алюминия и его соединений.
Задачи лабораторной работы: выполнить опыты, записать уравнения реакций, сформулировать выводы.
Оснащение занятия: раздаточный материал, реактивы, гранулы алюминия, штативы с пробирками.
Продолжительность: __2_ академических часа.
Опыт 1. Взаимодействие алюминия с кислотами
Выполнение опыта
В три пробирки положите по кусочку металлического алюминия и добавьте по 5-10 капель разбавленных кислот: в первую – 2 МHCl, во вторую – 1МH2SO4, в третью – 2 МHNO3. Наблюдайте выделение газа во всех пробирках. Какие это газы?
Проведите аналогичный опыт в трех других пробирках, заменив разбавленные кислоты на концентрированные: соляную, серную и азотную. С какой кислотой алюминий не реагирует? Почему?
Требования к оформлению результатов опыта:
Напишите уравнения проведенных реакций. В выводе ответьте на все вопросы. Влияет ли изменение концентрации соляной кислоты на характер ее взаимодействия с алюминием? Почему?
Опыт 2. Пассивирование алюминия
Выполнение опыта
Кусочек алюминиевой фольги или проволоки очистите наждачной бумагой, опустите в пробирку и прилейте 5-10 капель концентрированной азотной кислоты. Реагирует ли алюминий с концентрированной азотной кислотой на холоду? Через 2 – 3 минуты вылейте кислоту из пробирки и осторожно, не встряхивая металла, промойте его водой. После этого внесите в пробирку 5-10 капель концентрированной соляной кислоты. Что наблюдаете?
Требования к оформлению результатов опыта:
В выводе объясните, почему в этом опыте алюминий не реагирует с концентрированной соляной кислотой.
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи
Выполнение опыта
В пробирку поместите кусочек металлического алюминия и добавьте к нему 5-10 капель 2М раствора щелочи (гидроксида натрия). Наблюдайте выделение газа.
Требования к оформлению результатов опыта:
Напишите уравнение взаимодействия