Лабораторная работа № 9 Водород и его соединения

1. Получение водорода действием металла на кислоту

Собрать прибор, состоящий из пробирки, закрытой пробкой с прямой газоотводной трубкой с оттянутым концом.

В пробирку поместить 6-8 гранул цинка и добавить 1-2 мл раствора сульфата меди. После того как цинк покроется медью, слить раствор, промыть меднённый цинк водой и добавить 5-6 мл раствора серной кислоты (1:5). Меднённый цинк, по сравнению с чистым, значительно активнее реагирует с кислотами, так как в гальванической паре Cu–Zn цинк является анодом и легко растворяется, при этом водород выделяется на меди.

Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и надеть на газоотводную трубку перевёрнутую пробирку. Подержав её в таком положении полминуты, снять и, не переворачивая, поднести к пламени горелки. Если пробирка заполнена чистым водородом, он загорается спокойно (при сгорании слышен слабый звук). При наличии в пробирке с водородом примеси воздуха воспламенение сопровождается резким лающим звуком. В этом случае испытание на чистоту следует повторить. Убедившись, что из прибора идёт чистый водород, зажечь его у отверстия оттянутой трубки.

Подержать над пламенем водорода сухой стакан или другой холодный предмет. Обратить внимание на мельчайшие капельки воды, которыми покрываются стенки стакана.

2. Получение водорода действием металла на щёлочь

В пробирку прибора, описанного в работе 1, поместить одну гранулу алюминия и прилить 1-2 мл 30% раствора NaOH. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагреть до кипения. После того, как начнётся бурное выделение водорода, нагревание прекратить, убедиться в чистоте выделяющегося газа (см. работу 1) и поджечь его.

3. Получение водорода взаимодействием металла с водой.

Пробирку заполнить водой и опрокинуть в кристаллизатор, также заполненный предварительно водой. Пинцетом достать стружку металлического кальция, удалить фильтровальной бумагой керосин; если кальций покрыт толстым слоем продуктов коррозии, зачистить поверхность металла скальпелем. Стружку бросить в кристаллизатор и накрыть отверстием пробирки. Собрать выделяющийся газ. Убедиться что это водород.

4. Восстановительные свойства водорода

Сухую пробирку с небольшим количеством оксида меди(II) укрепить в пробиркодержателе в слегка наклонённом положении так, чтобы дно её было немного приподнято. Пропуская водород из аппарата Киппа в пробирку (газоотводная трубка должна доходить до дна пробирки) сильно нагреть оксид меди. Наблюдать за изменениями происходящими с оксидом меди(II) и выделением воды на стенках пробирки. По окончании реакции дать пробирке охладиться, продолжая пропускать водород.

5. Взрыв воздушно-водородной смеси

Под перевёрнутую жестяную банку с отверстием в дне подвести газоотводную трубку от аппарата Киппа и, зажав отверстие пальцем, наполнить банку водородом. Отставить аппарат Киппа, убрать палец и поджечь водород у отверстия длинной лучинкой. Происходит взрыв.

6. Реакции открытия пероксида водорода

а) Налить в пробирку на одну треть воды, добавит 2-3 капли раствора дихро­ма­­та калия и немного разбавленной H₂SO₄. Прилить 0,5 мл эфира и столько же 3%-ного раствора H₂O₂. Смешать жидкости, встряхнув пробирку, и наблюдать окрашивание слоя эфира в результате образования пероксида хрома CrO(O₂)₂, который более устойчив в эфире, чем в воде.

б) Налить в пробирку 1 мл 3%-ного раствора H₂O₂, добавить немного разбавленной H₂SO₄ и несколько капель раствора KI. Прилить к смеси немного крахмального клейстера. Наблюдать появление синей окраски.

7. Получение пероксида водорода

Взять две пробирки, поместить в первую около 1 г пероксида бария, в другую – 5 мл 2,0 н раствора H₂SO₄. Охладить пробирки в воде со льдом и прилить серную кислоту небольшими порциями при помешивании стеклянной палочкой к пероксиду бария. Отфильтровать образовавшийся сульфат бария и доказать присутствие H₂O₂ в фильтрате.

8. Каталитическое разложение пероксида водорода

Налить в пробирку 1-2 мл 3% раствора H₂O₂ и всыпать немного диоксида марганца. Выделяющийся газ испытать тлеющей лучинкой.

9. Окислительные свойства пероксида водорода

Налить в пробирку раствор нитрата свинца и прибавить раствор сульфида натрия. Наблюдать образование чёрного осадка сульфида свинца.

Осадок отфильтровать, промыть водой, а затем обработать его на фильтре 3% раствором H₂O₂. Наблюдать побеление осадка, вызванное переходом сульфида свинца в сульфат.

10. Восстановительные свойства пероксида водорода

На раствор перманганата калия, подкисленный разбавленной серной кис­лотой, подействовать 3% раствором пероксида водорода. Что происходит?

Сделайте вывод о свойствах водорода и перекиси водорода!

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: