Опыт 2. Ряд напряжений металлов

В пробирки налейте по 1 мл растворов солей цинка, железа(II), кадмия, олова(II), меди(II) и серебра (5 капель) и опустите в эти растворы одинаковые узкие пластинки цинка по одной в пробирку, кроме пробирки с раствором соли цинка. Что происходит с поверхностью цинка? Напишите уравнение реакций в ионной форме.

Повторите опыт, опустив в растворы солей вместо полосок цинка сначала очищенные железные проволочки, по одной в пробирку, а затем медные проволочки, кроме пробирок с растворами соответствующих солей металлов. Из каких растворов солей железо вытесняет металл? Какие металлы могут вытеснять медь?

По результатам опыта заполните таблицу, поставив по горизонтальной линии знак «+» под каждым металлом, который вытесняется из раствора его соли цинком, железом, медью:

Соли	Zn^2+	Fe^2+	Cd^2+	Sn^2+	Cu^2+	Ag^+
Металл Zn
Металл Fe
Металл Cu

Расположите испытуемые металлы по активности в ряд и сравните их с положением соответствующих металлов в ряду напряжений.

Опыт 3. Взаимодействие металлов с водой

(Демонстрационные опыты)

а) Взаимодействие щелочных металлов с водой. (Работу проводить за стеклом вытяжного шкафа!) Приготовьте две фарфоровые чашки с водой. Отрежьте по маленькому кусочку натрия и калия, обсушите их фильтровальной бумагой и осторожно опустите каждый в отдельную чашку с водой. Наблюдайте за ходом реакции через стекло вытяжного шкафа. Какой из металлов наиболее активно реагирует с водой? Какой газ выделяется? Испытайте индикатором полученные растворы. Напишите соответствующие уравнения реакций.

б) Взаимодействие магния с водой. Кусочек магния, очищенный наждачной бумагой, опустите в пробирку с дистиллированной водой. Можно ли обнаружить внешние признаки протекания химической реакции на холоду? Нагрейте пробирку. Что наблюдается? После остывания пробирки испытайте полученный раствор индикатором. Напишите уравнение реакции и отметьте, при каких условиях она протекает.

в) Взаимодействие алюминия с водой. Положите в пробирку немного опилок алюминия и взболтайте с 3-5 мл воды. Происходит ли реакция? Дайте объяснение. Прокипятите опилки, добавив в пробирку 2-3 мл разбавленного раствора щелочи. Затем слейте жидкость, несколько раз промойте опилки водой для удаления щелочи и оставьте их постоять с водой. Через некоторое время наблюдайте выделение пузырьков газа. Докажите опытным путем, какой газ выделяется. Напишите уравнение реакции алюминия с водой. При каком условии возможна эта реакция?

Опыт 4. Взаимодействие металлов с кислотами

а) Взаимодействие с разбавленными кислотами. В три пробирки налейте по 1-2 мл разбавленной соляной кислоты и поместите в каждую из них соответственно кусочек магния, железные опилки и кусочек медной проволоки. В каких пробирках происходит реакция? Какой газ выделяется? Как доказать? Какой ион железа получается при растворении в кислоте? Для ответа на этот вопрос добавьте в пробирку с железом несколько капель раствора соли K₃[Fe(CN)₆]. Напишите уравнения реакций растворения металлов в разбавленных кислотах. Составьте схемы электронных балансов.

б) Взаимодействие с концентрированными кислотами (проводить в вытяжном шкафу). В три пробирки налейте по 1-2 мл концентрированной серной кислоты и поместите в них так же, как в предыдущем опыте, образцы металлов (Mg, Fe, Cu). Что наблюдается? Если реакция не идет, немного нагрейте пробирки в пламени спиртовки. Чтобы определить, какой газ выделяется, поднесите к горлышкам пробирок кусочки фильтровальной бумаги, смоченные раствором нитрата свинца. Появление черного пятна на фильтровальной бумаге укажет на выделение сероводорода, белого пятна – на выделение SO₂. Какой ион железа получается при растворении железа в концентрированной серной кислоте? Для доказательства используйте качественные реакции с растворами комплексных солей K₃[Fe(CN)₆] или K₄[Fe(CN)₆]. Напишите реакции растворения металлов в концентрированной серной кислоте. Составьте схемы электронных балансов.