 |
Лабораторная работа № 10. Свойства р-элементов V группы. Периодической системы Д.И. Менделеева – фосфор. Опыт 1. Ортофосфаты некоторых металлов
|
|
|
|
Лабораторная работа № 10
Свойства р-элементов V группы
Периодической системы Д. И. Менделеева – фосфор
Приборы и реактивы: стеклянные цилиндрические пробирки.
Сухие вещества: фосфат натрия; дигидрофосфат натрия; гидрофосфат натрия.
Лакмусовая бумажка (синяя).
Растворы: лакмуса (нейтральный раствор); хлорида кальция (0, 5 н. ); гидрофосфата натрия (0, 5 н. ); хлорида железа (III) (0, 5 н. ); сульфата алюминия (0, 5 н. ); ацетата натрия (0, 5 н. ).
Опыт 1. Ортофосфаты некоторых металлов
А. Получение гидрофосфата кальция
Выполнение работы. Внести в пробирку по 4–5 капель растворов хло-рида кальция и гидрофосфата натрия Na2HPO4.
Запись данных опыта. Отметить цвет выпавшего осадка. Написать урав-нение реакции в молекулярной и ионной форме.
Б. Осаждение фосфата железа и алюминия в присутствии ацетата натрия
Выполнение работы. В 2 пробирки внести по 3–4 капли растворов солей: в первую – хлорида железа (III), во вторую – сульфата алюминия. Добавить в каждую из пробирок по 2–3 капли растворов ацетата натрия и гидрофосфата натрия Na2HPO4. Отметить цвета выпавших осадков.
Запись данных опыта. В данном случае в растворах солей алюминия и железа (III), буферированных ацетатом натрия, получаются средние фосфаты этих металлов, нерастворимые в уксусной кислоте:
Ме3+ + НРО42– + СН3СОО- = MePO4↓ + СН3СООН.
Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.
Опыт 4. Гидролиз ортофосфатов натрия
Выполнение работы. В три пробирки внести по 5–6 капель раствора нейтрального лакмуса. Одну пробирку оставить как контрольную, во вторую добавить 3–4 кристалла фосфата натрия, в третью – столько же дигидрофосфата натрия. Содержимое 2 и 3 пробирок тщательно размешать чистыми стеклянными палочками до полного растворения солей. Отметить изменение окраски лакмуса по сравнению с окраской в контрольной пробирке.
|
|
|
Запись данных опыта. На увеличение концентрации каких ионов указывает изменение окраски лакмуса при растворении фосфата натрия и дигидрофосфата натрия? Написать уравнение первой ступени гидролиза фосфата натрия в молекулярной и ионной форме.
Кислотность раствора NaH2PO4 обусловлена тем, что из двух реакций:
1) Н2РО4– « Н+ + НРО42– и 2) Н2РО4– + Н2О « Н3РО4 + ОН- – первая – диссоциация иона Н2РО42– – протекает более интенсивно, чем гидролиз этого иона, так как сопровождается образованием более слабого электролита НРО42– по сравнению с Н3РО4: Кдис (НРО42–) = 4, 5·10–12; Кдис (Н3РО4) = 7, 9·10–3.
Лабораторная работа № 11
Свойства р-элементов V группы
Периодической системы Д. И. Менделеева – сурьма и висмут
Приборы и реактивы: стеклянные цилиндрические пробирки; тигель фарфоровый; стеклянные палочки.
Сухие вещества: сурьма и висмут (твердые и порошок); висмутат натрия.
Растворы: хлорида сурьмы (0, 5 н.; насыщенный); гидроксида натрия
(0, 5 н.; 2 н. ); хлороводородной кислоты (2 н.; концентрированная); азотной кислоты (2 н.; концентрированная); серной кислоты (2 н. ); сульфида аммония или натрия (0, 5 н. ); нитрата висмута (0, 5 н. ); хлорида висмута (0, 5 н. ); хлорида олова (II) (0, 5 н. ); сульфата марганца (0, 5 н. ); иодида калия (0, 1 н. ); перманганата калия (0, 5 н. ); сероводородной воды; бромной воды.
Опыт 1. Взаимодействие сурьмы и висмута с азотной кислотой
Выполнение работы. В две цилиндрические пробирки раздельно внести по 2–3 крупинки металлических сурьмы и висмута. В пробирку с сурьмой добавить 4–5 капель концентрированной азотной кислоты. В пробирку с висмутом – столько же 2 н. раствора азотной кислоты. Концентрированная азотная кислота пассивирует висмут. Пробирки закрепить в штативе и по-очередно осторожно нагреть. Наблюдать растворение металлов и выделение газов.
|
|
|
Запись данных опыта. Написать уравнения реакций, учитывая, что образуется соответственно сурьмяная кислота H3SbO4 (в действительности полученное белое вещество имеет более сложный состав – xSb2CO5·yH2O) и нитрат висмута (III). Азотная кислота в обоих случаях восстанавливается до NO.
Опыт 2. Гидроксиды сурьмы (III) и висмута (III) и их свойства
Выполнение работы. В 2 пробирки внести по 3–4 капли раствора хлорида сурьмы (III), в две другие – столько же раствора нитрата висмута. Во все четыре пробирки прибавить по 3–5 капель 2 н. раствора щелочи до выпадения осадков. В одну из пробирок с осадком гидроксида сурьмы добавить несколько капель 2 н. раствора HCl, в другую – щелочи. Наблюдать рас-творение осадков в обоих случаях. Проделать аналогичные опыты с гидроксидом висмута, заменив хлороводородную кислоту азотной. В обоих ли случаях растворился осадок Bi(OH)3?
Запись данных опыта. Отметить наблюдаемые явления во всех случаях и сделать вывод о свойствах гидроксидов сурьмы и висмута. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций получения указанных гидроксидов и их взаимодействия с кислотой и щелочью, учитывая, что в избытке щелочи гидроксид сурьмы образует комплексный анион [Sb(OH)6]3– – гексагидроксостибат (III). В какой среде наиболее устойчив этот анион?
В какой среде устойчив катион Sb3+?
Опыт 3. Гидролиз солей сурьмы (III) и висмута (III)
Выполнение работы. В 2 пробирки раздельно внести по 3–5 капель 0, 5 н. растворов хлоридов сурьмы и висмута. К каждому из растворов добавить по
5–10 капель дистиллированной воды. Размешать растворы стеклянной па-лочкой, наблюдать их помутнение и дальнейшее выпадение осадков основных солей. Чтобы осадок выпал быстрее, следует потереть концом палочки о стенку пробирки, что ускоряет процесс кристаллизации.
Запись данных опыта. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций гидролиза хлоридов сурьмы и висмута, протекающих с образованием основных солей Sb(OH)2Cl и Bi(OH)2Cl, которые, отщепляя воду, переходят в хлорид оксосурьмы SbOCl и хлорид оксовисмута BiOCl. Которая из солей гидролизована сильнее? Ответ мотивировать.
|
|
|
|
|
|
