Техника безопасности: Смесь аммиака с кислородом – взрывоопасна. Не допускать сильного нагревания раствора аммиака в колбе и, таким образом, не допускать сильного тока аммиака.

Вариант (б).

Оборудование и реактивы: Химический стакан на 500 мл, пробирка круглодонная, штатив с лапкой, прокладки резиновые, пробки с изогнутой газоотводной трубкой, кислород, лучинки, хлорид аммония (кристал.), гидроксид кальция (кристал.), ступка с пестиком, шпатель.

Ход работы: Получают аммиак реакцией обмена (см. опыт 2). В химический стакан или стеклянную банку опустить на дно газоотводную трубку, по которой идет кислород и другую изогнутую трубку, подающую аммиак из пробирки-реактора. Поджигают аммиак горящей лучиной.

Техника безопасности: Пробирку-реактор расположить в штативе так, чтобы дно было выше отверстия.

Опыт №6. Получение азотной кислоты из нитратов

Оборудование и реактивы: Спиртовка, спички, пробирка Вюрца, химический стакан, лед, трубка с активированным углем, кристаллический нитрат натрия, концентрированная серная кислота, соединительная газоотводная трубка, пробирка-реактор, шпатель.

Ход работы: В пробирку–реактор с газоотводной трубкой помещают кристаллический нитрат натрия (примерно две ложечки для сжигания) и смачивают концентрированной серной кислотой. Пробирку соединяют короткой резиновой трубкой с сосудом Вюрца, которую помещают в стакан со льдом. В отросток пробирки Вюрца через резиновый шланг вставлена стеклянная трубка, заполненная активированным углем. При нагревании смеси концентрированной серной кислоты и кристаллического нитрата натрия в пробирке–реакторе получаются пары азотной кислоты, которые переходят в пробирку Вюрца. Там пары конденсируются и на дне накапливается безводная азотная кислота. Она имеет оранжевый цвет из-за растворенного в ней оксида азота (IV).

Техника безопасности: 1. Резиновые шланги использовать каждый раз новые, т. к. они разрушаются горячей азотной кислотой. 2. Не держать руками спиртовку под нагреваемой пробиркой-реактором. 3. Пробирка-реактор должна быть без дефектов. 4. Рекомендуется проводить опыт в реторте.

Утилизация: Пробирку-реактор со смесью NaNO3 и H2SO4 поместить в кристаллизатор с известковым молоком. Довести раствор до нейтральной среды по фенолфталеину. Сильно разбавить водой и использовать для подкормки комнатных растений.

Опыт №7. Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью

Оборудование и реактивы: Пробирка демонстрационная, хлоркальциевая трубка, заполненная прокаленным активированным углем, порошок или стружки меди, концентрированная азотная кислота, штатив с лапкой, резиновые прокладки, шпатель.

Ход работы: Собрать установку согласно рис. 17. В пробирку поместить медный порошок (со спичечную головку) и залить концентрированной азотной кислотой. Пробирку быстро закрыть пробкой с хлоркальциевой трубкой и активированным углем. Наблюдать происходящие процессы. Записать уравнение реакции. Процесс вести до полного растворения меди.

Техника безопасности: Азотную кислоту наливать под тягой.

Утилизация: В пробирке-реакторе осталась смесь HNO3 и Cu(NO3)2. Перенести содержимое в стакан с водой и добавлять малыми порциями малахит до прекращения растворения малахита:

(CuOH)2CO3 + 4HNO3 ® 2Cu(NO3)2 + CO2­ + 3H2O.

Раствор нитрата меди отделить фильтрованием от остатка малахита, промыть малахит на фильтре, высушить. Фильтрат упарить до концентрированного раствора (можно путем длительного, естественного испарения воды из раствора в химическом стакане). Раствор Cu(NO3)2 использовать в качестве лабораторного реактива.

Опыт №8. Превращение оксида азота (II) в оксид азота (IV)

Оборудование и реактивы: Круглодонная колба, капельная воронка, пробка с двумя отверстиями, газоотводная трубка, кристаллизатор с водой, цилиндр, спиртовка, спички, медь (стружки), азотная кислота (1:1), стеклянная пластина, шпатель.

Ход работы: В колбу помещают стружки меди и приливают из капельной воронки раствор азотной кислоты (1:1). Для начала опыта раствор в колбе можно слабо подогреть спиртовкой. Колба содержит кислород воздуха, поэтому выделяющийся бесцветный оксид азота (II) частично окисляется до бурого оксида азота (IV). Смесь газов из оксида азота (II) и оксида азота (IV) собирают через некоторое время в цилиндре над водой. Оксид азота (IV) растворяется в воде, а бесцветный газ заполняет цилиндр. После полного или частичного заполнения, цилиндр переворачивают, закрывают отверстие стеклянной пластинкой. Затем убирают пластину, бесцветный оксид азота (II) при контакте с кислородом воздуха окисляется, превращаясь в оксид азота (IV) бурого цвета. Напишите уравнения химических реакций, объясните происходящие явления.

Техника безопасности: Работу выполнять под тягой, оксиды азота токсичные.

Утилизация: См. опыт №7. Предворительно удаляют медь из раствора.

Опыт №9. Каталитическое окисление аммиака

Оборудование и реактивы: Плоскодонная колба, пробка со вставленной медной проволокой, на конце которой намотан клубок из медной проволоки, спиртовка, спички, резиновая пробка для колбы, концентрированный раствор аммиака.

Ход работы: Внутренние стенки колбы смачивают раствором аммиака и закрывают пробкой. Прокаливают проволоку на спиртовке до красного каления (свечения) и быстро, открыв колбу, вносят медный клубок в колбу. Колбу закрывают плотно пробкой с медной проволокой. Некоторое время медный клубок остается раскаленным, что указывает на экзотермичность каталитической реакции окисления аммиака:

4NH3 + 5O2 ® 4NO + 6H2O + Q

Через некоторое время над раствором аммиака на дне колбы появляется белый дым. Объясните явление, выразите уравнениями реакций.

Техника безопасности: Колбу открывать под тягой, разбавить содержимое водой, использовать очень разбавленный раствор продуктов реакции для полива комнатных растений.