Азот и фосфор

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «АЗОТ И ФОСФОР»
1. Свойства аммиака
1.1 Налейте в пробирку около 2 мл концентрированного раствора NН4OH и
добавьте 1-2 гранулы NaOH. Что происходит? Объясните результаты с точки зрения
нарушения равновесий, имеющих место в водном растворе аммиака.
1.2 В пробирку внесите 2-3 капли бромной воды и концентрированный раствор
аммиака до исчезновения окраски. Какое свойство проявляет аммиак в этой
реакции?
1.3 К водному раствору соли меди добавьте концентрированный раствор аммиака
до полного растворения выпавшего в первый момент осадка. О каких свойствах
аммиака говорит эта реакция?
2. Соли аммония
2.1 Поместив на дно сухой пробирки немного хлорида аммония, нагреть его, держа
пробирку наклонно. Что образуется на холодных стенках пробирки?
2.2 Положить на крышку тигля несколько кристаллов сульфата аммония и
прокалить. Обнаружить выделяющийся в результате разложения аммиак.
2.3 Положить на крышку тигля несколько кристаллов нитрата аммония и осторожно
нагреть (опустить стекло тяги!). Нагревание вести до полного разложения NH4NO3.
Как зафиксировать этот момент?
Составьте уравнения реакций и объясните причину различного характера
разложения солей аммония.
2.4 Качественная реакция на ион аммония. Обнаружить ионы аммония в растворе
можно с помощью реактива Несслера, представляющего собой щелочной раствор
тетрайодомеркурата(II) калия K2[HgI4]. Уравнение протекающей реакции:
NH4+ + 2[HgI4]2– + 4OH–  [Hg2N]I•H2O↓ + 7I– + 3H2O
К 1-2 мл реактива Несслера добавить 2-3 капли раствора соли аммония,
наблюдать выпадение коричневого осадка.
3. Получение и свойства оксида азота (II)
Собрать установку в
соответствии с рисунком 14.
В U-образную трубку налить
10%-ный раствор щелочи,
чтобы уровень жидкости в
обоих коленах был выше
сгиба трубки на 0,5-1 мл (для
чего нужен раствор щелочи?).
Положить в колбу 5 г медных
стружек и прилить через
воронку 30 мл 33%-ного
раствора азотной кислоты.
Если реакция будет идти
слабо,
следует
немного
подогреть
колбу.
Чем
Рис.14. Прибор для получения оксида азота (II)
1
объяснить появление окраски газов в реакционной колбе? Окрашен ли газ после
выхода из U-образной трубки?
3.1 Собрать оксид азота в три небольшие баночки. Испытать, горят ли лучинка,
магний и красный фосфор в нем. Написать уравнения реакций.
3.2 Пропустить ток оксида азота через слегка подогретый раствор
концентрированной азотной кислоты. Что наблюдается? Написать уравнение
реакции.
Какие свойства выражены у оксида азота (II) лучше – окислительные или
восстановительные? Почему?
3.3 Налить в пробирку 3 — 5 мл свежеприготовленного насыщенного раствора
сульфата железа (II). Пропустить через раствор ток оксида азота. Как изменяется
окраска раствора? Написать уравнение реакции. Раствор подогреть. Что
наблюдается? Какое свойство проявляет оксид азота (II) в этой реакции?
4. Получение и свойства оксида азота (IV)
4.1 Положить в колбу Вюрца 1-2 г медных стружек и закрыть ее пробкой,
снабженной воронкой с длинной трубкой. Налить 5-10 мл концентрированной
азотной кислоты. Какой газ выделяется? Написать уравнение реакции.
4.2 Каково отношение NO2 к растворам щелочей? Какое свойство проявляет оксид
азота (IV) в этой реакции? Как в связи с этим его называют?
4.3 Пропустить ток оксида азота (IV) в пробирку с подкисленным раствором
перманганата калия. Что наблюдается? Какое свойство проявляет NO2 в этой
реакции?
5. Получение и свойства азотистой кислоты
Охладить в стакане со льдом две пробирки, содержащие 1-2 мл раствора
NaNO2 и равный объем разбавленной серной кислоты. Затем слить их в одну
глубокую пробирку. Какие вещества придают окраску раствору и газу над ним.
Составить уравнения протекающих реакций. (Опыт выполнять под тягой!)
6. Свойства азотной кислоты
Испытайте отношение разбавленной и концентрированной азотной кислоты к
магнию, меди, красному фосфору, сульфиду свинца, иодиду калия. Как зависит
состав продуктов восстановления нитрат-иона от силы восстановителя и
концентрации кислоты? Как в ходе выполнения опытов можно обнаружить
предполагаемые продукты реакций? Составить уравнения изученных реакций.
Что является более активным окислителем – азотная или азотистая кислота?
7. Аллотропия фосфора. Превращение красного фосфора в белый
Опыт проводить под тягой. Руками белый фосфор не трогать - он ядовит!
После проведения опыта пробирку сдать лаборанту.
В большую сухую пробирку положить несколько крупинок красного
фосфора, вытеснить воздух из пробирки углекислым газом, закрыть пробирку
ватным тампоном, укрепить ее горизонтально в штативе и осторожно нагревать на
маленьком пламени, чтобы красный фосфор постепенно превращался в пар.
2
Наблюдать конденсацию белого фосфора на холодных стенках пробирки.
Прекратить нагревание, отнести пробирку в темное место, аккуратно вынуть вату и
наблюдать свечение белого фосфора.
Составить уравнения реакций. Какая из аллотропных модификаций фосфора
химически более активна?
Изучить отношение красного фосфора к растворам кислот-окислителей,
раствору щелочи.
8. Свойства гипофосфитов и фосфитов
В две пробирки внести по 1-2 мл раствора КМnО4, 1 мл разбавленного
раствора H2SO4, затем в одну из них добавить фосфит, а в другую - гипофосфит
натрия. Отметить наблюдения и составить уравнения реакций. Сделать вывод об
окислительно-восстановительных свойствах фосфитов и гипофосфитов.
9. Качественные реакции на мета-, пиро-, ортофосфат-ионы
В три пробирки налить раствор метафосфата, в другие три – раствор
пирофосфата, в третьи три пробирки – раствор ортофосфата натрия. К первому ряду
пробирок, содержащему растворы мета-, пиро- и ортофосфата, добавить раствор
нитрата серебра, ко второму – водный раствор белка, к третьему ряду пробирок –
молибденовую жидкость. Наблюдать образование осадков солей серебра во всех
пробирках. Как они отличаются по окраске? Во всех ли пробирках наблюдается
свертывание белка? Какой анион можно определить с помощью молибденовой
жидкости? Составить уравнения протекающих реакций.
10. Взаимодействие оксида фосфора (V) с водой
К небольшому количеству оксида фосфора прибавить немного холодной
воды. Что происходит? Разделить содержимое пробирки на две части, одну из них
разделить на три пробирки и провести качественные реакции с нитратом серебра,
раствором белка, молибденовой жидкостью.
К раствору во второй пробирке добавить 1-2 мл разбавленной серной
кислоты, нагреть до кипения и, разделив на три части, провести также реакции с
нитратом серебра, раствором белка, молибденовой жидкостью.
Сопоставить наблюдения с результатами опыта 9. Какие фосфат-ионы
присутствуют в холодном растворе и в растворе, полученном после кипячения?
3