Опыт 3. Превращение металлов в водном растворе щелочи

Реактивы: раствор щелочи (NaOH, ω = 30 %), измельченная алюминиевая фольга, измельченная медная проволока.

Посуда: 4 пробирки по 10 см³.

Методика проведения опыта: в две пробирки налейте по 2-3 мл воды и опустите в одну из них несколько кусочков алюминиевой фольги, а в другую – кусочек медной проволоки. Обратите внимание на отсутствие признаков протекания реакции. Затем в другие две пробирки налейте по 2-3 мл раствора гидроксида натрия. В одну из пробирок опустите несколько кусочков алюминиевой фольги, в другую – кусочек медной проволоки. В наблюдениях отметьте, в какой из пробирок интенсивно выделяется газ и, следовательно, протекает реакция

Составьте уравнения всех стадий наблюдаемого процесса в виде самостоятельных уравнений:

1-я стадия: взаимодействие с раствором NaOH нерастворимого амфотерного оксида алюминия, образующего пленку на поверхности металла. В результате образуется растворимая комплексная соль Na₃[Al(OH)₆], и поверхность алюминия освобождается от пассивирующей оксидной пленки;

2-я стадия: окисление алюминия водой с образованием нерастворимого амфотерного гидроксида алюминия.

3-я стадия: взаимодействие амфотерного гидроксида алюминия со щелочью с образованием растворимой вышеприведенной комплексной соли.

Для стадий 2 и 3 напишите суммарное уравнение реакции.

В выводах укажите: какое вещество является окислителем в водном растворе щелочи, и какова при этом роль щелочи; какие по свойствам металлы могут «растворяться» в растворе щелочи в результате соответствующих реакций и почему они не «растворяются» в воде при рН = 7.

Опыт 4. Взаимодействие металлов с кислотами-«окислителями» (УИРС)

Реактивы: концентрированная серная кислота (ρ=1,84 г/см³), раз-бавленная азотная кислота (2 Н НNO₃), гранулы цинка, кусочки медной проволоки.

Посуда и оборудование: 4пробирки по 10 см³, водяная баня.

Методика проведения опыта.

Опыт следует проводить в вытяжном шкафу при включенной тяге и в присутствии лаборанта! Остатки реакционных смесей после реакции сливать в специальную посуду для слива!

В две пробирки поместите по кусочку меди. Затем в одну из них налейте 1 мл концентрированной серной кислоты, а в другую – 1 мл разбавленной азотной кислоты.

В две другие пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну из них налейте 1 мл концентрированной серной кислоты, а в другую – 1 мл разбавленной азотной кислоты.

Содержимое тех пробирок, в которых нет явных признаков протекания реакций при комнатной температуре, осторожно при перемешивании нагрейте на водяной бане.

Отметьте наблюдения и напишите уравнения всех проведенных реакций.

В выводах отразите: какие частицы в молекулах кислот-«окис-лителей» НNO₃ и конц. Н₂SO₄ выполняют роль окислителя; почему с этими окислителями взаимодействует медь; какова зависимость глубины восстановления «кислот-окислителей» от активности металла и (в случае НNO₃) концентрации кислоты.

Опыт 5. Пассивация алюминия

Реактивы: раствор 4 М соляной кислоты, раствор концентрированной азотной кислоты (2 Н НNO₃), полоска алюминиевой фольги.

Посуда и оборудование: 2 пробирки по 10 см³, промывалка с водой, пинцет.

Методика проведения опыта: в пробирку, заполненную на 1/3 раствором соляной кислоты, опустите полоску алюминиевой фольги. Отметьте наблюдения и напишите уравнение проходящей реакции.

Через 2-3 минуты после начала реакции пинцетом достаньте фольгу из пробирки и ополосните водой, затем опустите ее в пробирку с раствором концентрированной азотной кислоты на 3-4 мин, еще раз ополосните водой и вновь опустите в пробирку с соляной кислотой. В наблюдениях отметьте изменения в реакции алюминия с НCl после его контакта с концентрированной HNO₃.

Напишите вывод, в котором отразите, какое действие на алюминий оказывает конц. HNO₃, в чем причина устойчивости этого металла в ней, и почему изменилась активность алюминия в реакции с НCl после его контакта с конц. HNO₃.