Na2S + Cl2 ® S¯ + 2NaCl;

Na2SO3 + Cl2 + 2NaOH ® Na2SO4 + 2NaCl + H2O;

Na2SO4 + BaCl2 ® BaSO4¯ + 2NaCl; Na2 SO3 + BaCI2 = BaSO3↓+ 2NaCI

BaSO4¯ + HCl --/®

BaSO3↓ + 2HCl ® BaCl2 + H2SO3; H2SO3 ® SO2 + H2O.

Примечание: Чтобы взаимодействие KMnO4 с HCl шло энергичнее, можно пробирку немного подогреть.

Техника безопасности: Установку мыть под вытяжкой, сполоснув предварительно емкости щелочным раствором.

Утилизация. В пробирке-реакторе получают хлор из перманганата калия. Переработка этой смеси показана выше (тема “Галогены”, VIII кл.). В первой на пути хлора U-образной трубке образуется сера. После эксперимента трубку залить слабым щелочным раствором, дать отстояться сере, затем слить надосадочную жидкость в кристаллизатор. Отделить серу фильтрованием, промыть и высушить. Все промывные воды слить в раковину. Во второй U-образной трубке идет процесс окисления сульфита натрия до сульфата.

Для обнаружения сульфат-анионов в трубку добавляется раствор хлорида бария и соляная кислота. Образовавшуюся токсичную смесь слить после опыта в емкость-нейтрализатор.

Опыт № 5. Окислительные свойства азотной кислоты по отношению к сульфид и сульфит ионам

Оборудование и реактивы: Раствор HNO3 (1:1), растворы (5%) NaOH, Na2SO3, BaCl2, HCl, пробирки демонстрационные, две пробки со стеклянными трубками и активированным углем.

Ход работы: 1) К раствору Na2S (0,5-1 мл) добавить такой же объем раствора HNO3 (1:1). Пробирку закрыть пробкой с активированным углем. Через некоторое время наблюдается постепенное образование серы в толще раствора. Процесс идет без образования токсичных газообразных продуктов восстановления азотной кислоты:

2HNO3 + Na2S ® S¯ + NaNO2 + H2O + NaNO3.

2) К раствору Na2SО3 (0,5-1 мл) прилить такой же объем раствора HNO3, затем добавить 0,1 мл раствора щелочи. Процесс идет без выделения токсичных газообразных продуктов восстановления азотной кислоты:

Na2SO3 + HNO3 + NaOH ® Na2SO4 + NaNO2 + H2O.

Для обнаружения полученного сульфата натрия через 1-2 минуты в пробирку добавить раствор BaCl2 и раствор HCl. Сохранение осадка в кислой среде свидетельствует об образовании сульфат-иона в ходе реакции.

Утилизация: Содержимое пробирки (1) нейтрализуют после опыта вначале суспензией, а затем раствором гидроксида кальция с фенолфталеином до слабой малиновой окраски. Отфильтровать серу, промыть и высушить на воздухе. Фильтрат сильно разбавляют и используют в качестве азотных удобрений на пришкольном участке. В содержимое пробирки (2) в ходе опыта добавляют хлорид бария с соляной кислотой. Получается смесь с токсичными соединениями бария, поэтому жидкость с осадком переносят в емкость- нейтрализатор.

Опыт № 6. Эндотермические реакции

Оборудование и реактивы: Прибор для электролиза, две пробирки, два кристаллизатора, раствор NaOH (массовой долей 5-8 %), изогнутые газоотводные трубки, железные электроды.

Ход работы: Примером эндотермической реакции может стать разложение воды электрическим током. Собирают установку согласно рис. 5. U-образную трубку заполнить на 2/3 объема раствором NaOH, закрыть отверстия трубки пробками с железными электродами.

Рис. 5. Демонстрация эндотермической реакции разложения воды.

Две пробирки наполняют дистиллированной водой и опрокидывают вверх дном в кристаллизаторы с водой. В пробирки подводят изогнутые газоотводные трубки от электролизера. Прибор подключают к источнику тока. Наблюдают образование и накопление газов в пробирках (следует обратить внимание на соотношение их объемов). Отключить внешний источник энергии, реакция разложения заканчивается без подвода внешней энергии. Написать уравнение электролиза раствора NaOH.

Утилизация. Раствор щелочи в U-образной трубке использовать повторно, добавив более концентрированный раствор NaOH (контроль по показаниям ареометра).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Опыт № 1. Получение комплексных соединений

Оборудование и реактивы: Пробирки, разбавленные растворы: AlCl3, NaOH, AgNO3, NH4OH, NaCl, CuSO4, раствор NaCl насыщенный, NH4OH (конц.).

Ход работы: Провести химические процессы согласно уравнениям реакций:

1). AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3↓ + 3NaCl --- добавляют раствор щелочи в недостатке.

Al(OH)3↓ + NaOH ® Na[Al(OH)4] --- добавляют раствор щелочи в небольшом избытке.

2). AgNO3 + NH4OH ® NH4NO3 + AgOH↓ --- добавляют в недостатке разбавленный раствор гидроксида аммония.

2AgOH↓® Ag2O + H2O --- наблюдают частичное самопроизвольное разложение AgOH, смесь темнеет.

Ag2O + 4NH4OH ®2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O -- добавляют избыток концентрированного раствора гидроксида аммония. Получили «аммиачный раствор оксида серебра».

3). AgNO3 + NaCI ® AgCl↓ + NaNO3 -- используют предельно разбавленные растворы исходных веществ. Хлорид серебра должен получиться в виде суспензии, а не творожистого осадка. К небольшой части этой суспензии (0,5–1 мл) добавить избыток насыщенного раствора хлорида натрия. Наблюдают растворение осадка:

AgCl↓ + NaCl ® Na[AgCl2 ]

Последняя реакция может проводиться на кафельной пластине.

4). CuSO4 + 2NH4OH ® Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4 --- добавляют недостаток разбавленного раствора гидроксида аммония.

Cu(OH)2↓ + 4NH3 ® [Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди (II); (добавляют избыток концентрированного раствора аммиака).

Или: CuSO4 + 4NH3 ® [Cu(NH3)4] SO4 --- сульфат тетраамминмеди (II) синего цвета.

Утилизация. Полученный аммиакат меди оставить для демонстрации опыта “Разложение перекиси водорода” в качестве катализатора. Избыток аммиаката меди, накопленный в лаборатории, слить в стакан, добавить малыми порциями раствор серной кислоты массовой долей 5-10% (Осторожно! Сильное разогревание!). Происходит разрушение аммиаката, раствор приобретает голубую окраску сульфата меди. Полученную смесь сульфата меди и сульфата аммония можно использовать вновь для демонстрации получения аммиаката меди. Для этого следует добавить в емкость раствор щелочи. После нейтрализации раствора кислоты, система приобретает вновь синее окрашивание.

В пробирку с тетрагидроксоалюминатом натрия пропустить углекислый газ, выпадает осадок Al(OH)3: Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3.

Осадок промыть и высушить. Аналогично утилизируют раствор Na2[Zn(OH)4] при получении комплексного соединения из гидроксида цинка: Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2↓ + 2NaHCO3.

Комплексное соединение серебра – аммиачный раствор оксида серебра в дальнейшем использовать в качестве реактива для обнаружения альдегидов. Дихлороаргентат натрия поместить в склянку для сбора серебросодержащих остатков.

Опыт № 2. Каталитическое разложение пероксида водорода в присутствии ионов меди, аммиаката меди и каталазы

Оборудование и реактивы: Пробирки, раствор перекиси водорода (10%), раствор сульфата меди (5%), раствор аммиаката меди, раствор каталазы (мясная или картофельная вытяжка).