Все опыты с концентрированной, дымящей и безводной азотной кислотой следует проводить в масках, резиновых перчатках, под тягой.

Пролитую азотную кислоту нельзя вытирать тряпками, бумагой. Ее следует сначала нейтрализовать содой и только после этого проводить дальнейшую уборку.

Азотистая кислота неустойчива, при разложении дает окислы азота. Кислота и ее соли обладают высокой токсичностью. Работать с азотистой кислотой и ее солями разрешается только под тягой.

Окислы азота раздражающе действуют на дыхательные пути. Отравляющее действие окислов может проявиться не сразу, а через некоторое время после их вдыхания. Следствием отравления может быть воспаление или отек легких. С окислами азота можно работать только под тягой.

Азотная кислота

1. Получение азотной кислоты

Рис. 3. Прибор для получения азотной кислоты

Соберите прибор (рис. 13). В реторту положите 10 г нитрата натрия и при­лейте 10 мл 96%-ного раст­вора серной кислоты. Закройте ту­бус (2) асбестовой пробкой. Ван­ну (3) для охлаждения приемника за­полните водой со снегом. Осторож­­но нагрейте реторту. Что проис­ходит? Чем объяснить появление бурых паров в реторте? Когда в при­емнике (4) соберется 4-6 мл азот­ной кислоты, прекратите наг­ревание реторты. Полученную азот­ную кислоту сохраните до следующих опытов.

а) Налейте в фарфоровую чашку 1-2 мл свежеприготовленной концентрированной азотной кислоты и осторожно прибавьте к ней при помощи пипетки 2-3 капли чистого скипидара. Что наблюдается?

б) Налейте в 5 пробирок по 1-2 мл концентрированной азотной кислоты и проделайте ряд опытов.

Первую пробирку закрепите вертикально в лапке штатива и, подогревая кислоту, опустите в нее тлеющую лучинку. Что происходит?

Во вторую опустите кусочек серы и нагрейте. Когда пробирка ох­ладится, вылейте содержимое ее в воду и обнаружьте присутствие серной кислоты.

Третью пробирку с азотной кислотой нагрейте и положите в нее кусочек шерсти. Что наблюдается?

Пропустите ток сероводорода через азотную кислоту, находящуюся в четвертой пробирке.

В пятую пробирку с азотной кислотой внесите небольшое количество сульфида меди. Напишите уравнения реакций.

2. Растворение металлов в азотной кислоте

Испытайте действие концентрированной азотной кислоты на олово, цинк, медь. Испытайте действие разбавленной азотной кислоты на те же металлы. На какие свойства азотной кислоты указывают проделанные опыты?

3. Термическое разложение нитратов

а) В пробирку поместите немного нитрата свинца и нагрейте. Что наблюдается? Какие газы выделяются?

б) Щепотку нитрата серебра поместите в пробирку и нагрейте. Полученное вещество сдайте лаборанту.

в) Прокалите в пробирке 2-3 г нитрата калия до прекращения выделения газа. Выделяющийся газ испытайте лучиной. После охлаждения пробирки растворите ее содержимое в воде и испытайте на присутствие нитритов.

СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА

Домашнее задание

1. Какое положение занимает фосфор в периодической системе Д.И. Менделеева? Напишите электронную конфигурацию атома фосфора.

2. Какие аллотропные модификации фосфора известны? Каковы условия взаимного превращения модификаций?

3. В виде каких соединений фосфор встречается в природе? Как получают фосфор в свободном виде? Какие еще соединения фосфора можно получить из фосфорита?

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфора с азотной кислотой, раствором гидроксида натрия

5. Как получают фосфористый ангидрид? Существует ли разница взаимодействия фосфористого ангидрида с холодной и горячей водой? Напишите уравнения реакций.

6. Для фосфора получены хлориды состава PCl₃ и PCl₅, а для азота лишь NCl₃. Чем это объясняется?

7. Каков тип химической связи в соединениях: а) PH₃, б) PCl₅, в) Li₃P. В полярных молекулах укажите направление смещения общих электронных пар.

8. Смесь белого и красного фосфора массой 20 г обработали сероуглеродом. Не растворившийся остаток отделили и взвесили, его масса составила 12.6 г. вычислите массовую долю белого фосфора в исходной смеси

9. Фосфин можно получить действием соляной кислоты на фосфид кальция. Рассчитайте объем фосфина (н.у.), который образуется из 9.1 г фосфида кальция. Массовая доля выхода продукта составляет 90%

10. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

P→Ca₃P₂→PH₃→ P₂O₅→ Na₃PO₄→Ca₃(PO₄)₂

11. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

P→P₂O₅→H₃PO₄→Na₃PO₄→Ca₃(PO₄)₂

12. Какую массу раствора с массовой долей фосфорной кислоты 40% можно получить из фосфорита массой 100 кг с массовой долей Ca₃(PO₄)₂ 93%?

13. Имеется раствор фосфорной кислоты массой 150 г (массовая доля кислоты 24.5%). Рассчитайте объем аммиака (н.у.), который надо пропустить через раствор для получения дигидрофосфата аммония.

14. Какая соль образуется, если к раствору, содержащему фосфорную кислоту массой 4.9 г, добавили гидроксид калия массой 2.8 г? Рассчитайте массу полученной соли

 

Тесты для самоконтроля

Вариант 1 1. Электронная конфигурация атома азота- 1) 1s^22s^22p^2 2) 1s^22s^22p^3 3) 1s^22s^22p^4 4) 1s^22s^22p^5

2. Фосфор проявляет степень окисления в химических соединениях: 1) +3,+5 2) +4,+6 3) -3, +3,+5 4) -3, +3, +5, +7

3. В составе воздуха (по объему) азот занимает: 1) 78% 2) 21% 3) 90% 4)0,03%

4. В промышленности фосфор получают из: 1) H3PO4 2) Ca3(PO4)2 3) AlP 4) (NH4)3PO4

5. При взаимодействии с кислородом азот образует: 1) N2O 2) NO 3) N2O3 4)NO2 5)N2O5

6. Оксид фосфора (V) относится к: 1) амфотерным 2) кислотным 4) основным

7. Азот не образует кислоту состава: 1) HNO2 2)HN3 3) H3NO4 4) HNO3

8. Дигидрофосфат кальция имеет формулу: 1) CaHPO4 2) Ca3(PO4)2 3) Ca3P2 4) Ca(H2PO4)2

9. Для обнаружения солей аммония используют: 1) BaCl2 2) AgNO3 3) HCl 4) NaOH

10. Из 200 г фофорита, содержащего 77,5% фосфата кальция можно получить фосфор, массой: 1) 15,5г 2) 31 г 3) 62 г 4) 46,5 г

 

Вариант 2 1. Электронная конфигурация атома фосфора- 1) 1s^22s^22p^63s^23p^12) 1s^22s^22p^3 3) 1s^22s^22p^63s^23p^33d^0 4) 1s^22s^22p^5

2. Азот проявляет степень окисления, равную: 1) +3,+5 2) +4,+6 3) -3, +3,+5 4) -2, +2, +4, +5

3. Фосфор в природе встречается в виде: 1) P2O5 2) PH3 3) фосфидов 4) фосфатов

4. Азот в промышленности получают из 1) аммиака 2) азотной кислоты 3) воздуха 4) нитратов

5. Из числа перечисленных реагентов фосфор не взаимодействует с: 1) Cl2 2) O2 3) HNO3 4) H2 5)Na

6. Из перечисленных соединений азота не проявляют кислотные свойства: 1) азотная кислота 2) нитрат аммония 3) аммиак 4) азотистая кислота

7. Фосфор не образует кислоту состава: 1) HPO3 2) H3PO4 3) H2P2O7 4) HP3

8. Продуктами термического разложения нитрата аммония являются: 1) N2О и Н2О 2) N2 и H2O 3) NH4NO2 и O2 4) NH3 и H2O

9. Для обнаружения фосфатов в растворе используют: 1) K2SO4 2) BaCl2 3) AgNO3 4) NaOH

10. Объем аммиака, необходимый для нейтрализации 63 г 20%-ного раствора азотной кислоты, составляет: 1) 2,24 л 2) 3,36 л 3) 4,48 л 4) 5,6 л

 

ОКСИДЫ, ГИДРОКСИДЫ УГЛЕРОДА

Домашнее задание

1. Напишите электронную конфигурацию атома углерода. Какую кристаллическую решетку образуют атомы углерода в алмазе и графите?

2. Какие орбитали атомов углерода принимают участие в образовании химических связей соединений CF₄, CO, CO₂, CO₃^2‑?

3. Какое равновесие устанавливается при растворении углекислого газа в воде? Как смещается установившееся равновесие при добавлении растворов щелочей и кислот?

4. Как получают окись углерода в лаборатории и промышленности? Какими свойствами обладает окись углерода и где применяется?

5. Методом ионно- электронного баланса подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно-восстановительных реакциях с участием углерода:

А)C + Na₂Cr₂O₇→

Б)C + H₂SO₄→

В)C + HNO₃→

6. Какой объем (н.у.) углекислого газа можно получить при термическом разложении 200 г известняка, содержащего 20% примесей?

7. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

CO→CO₂→K₂CO₃→CaCO₃→CO₂→Mg(HCO₃)₂→MgCO₃

8. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

NaHCO₃→CO₂→CaCO₃→Ca(HCO₃)₂→CaCO₃

9. Хватит ли раствора хлороводородной кислоты объёмом 20 мл (массовая доля HCl 10%, плотность 1.05 г/мл) для полного вытеснения углекислого газа из карбоната кальция массой 5.2 г?

10. Через известковую воду пропустили оксид углерода (IV) объемом 4.48 л (н.у.). Выпавший осадок отделили и прокалили. Вычислите массу твердого остатка, полученного после прокаливания

11. В раствор гидроксида калия (масса растворенного гидроксида калия равна 14 г) пропустили оксид углерода (IV) объемом 2.8 л (н.у.). Какая соль образуется при этом? Определите массу соли в полученном растворе.

12. Газ, который получен действием соляной кислоты на карбонат кальция массой 25 г, поглотили раствором гидроксида натрия (при этом образовалась средняя соль). Рассчитайте объем раствора гидроксида натрия (массовая доля щелочи в этом растворе составляет 8%, плотность – 1.09 г/мл), который потребуется для поглощения этого газа.

13. Определите объем оксида углерода (IV) (нормальные условия), который можно получить из известняка массой 0.5 т (массовая доля СаСО₃ в известняке составляет 95%)

14. При действии избытка соляной кислоты на смесь карбоната магния и оксида магния (масса смеси равна 10 г) выделился газ объемом 2.24 л (нормальные условия). Рассчитайте массовую долю карбоната магния в исходной смеси.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Оксид углерода(IV)

а) Зарядите аппарат Киппа для получения углекислого газа. Наполните три сухие колбы углекислым газом (как убедиться в этом?). Сделайте пламя горелки маленьким и вылейте на него содержимое одной из колб. Что наблюдается?

Во вторую колбу внесите ложечку с зажженным на воздухе красным фосфором.

В третью колбу при помощи пинцета быстро внесите ленту горящего магния. Что происходит? Объясните наблюдаемые явления.

б) Откройте аппарат Киппа и пропустите ток углекислого газа че­рез дистиллированную воду до насыщения. Испытайте полученный раствор индикатором, определите pH. Какие процессы происходят при взаимодействии двуокиси углерода с водой? Какие ионы присутствуют в полученном растворе? Рассчитайте степень ионизации угольной кислоты по К₁.

Соли угольной кислоты

а) Налейте в пробирку 2-3 мл 1 М раствора гидроксида натрия и пропустите через него оксид углерода(IV) до тех пор, пока раствор не сделается почти нейтральным. Нагрейте полученный раствор. Какой газ выделяется? Испытайте после этого действие раствора на индикаторы. Напишите уравнения проведенных реакций и объясните различие в действии полученных растворов на индикаторы. Какая соль сильнее гидролизуется: карбонат или гидрокарбонат натрия? Почему?

б) Испытайте отношение карбонатов различных металлов к наг­реванию, для этого прокалите в пробирках следующие соли: основной карбонат меди, карбонаты магния, кальция, натрия, бикарбонат натрия. Выделяющийся газ пропустите в известковую воду. Объясните причины различия термической устойчивости карбонатов.