II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.

1. Какие из элементов относятся к р-металлам?

Напишите строение электронных оболочек атомов алюминия, олова и висмута в основном и возбужденном состоянии. Какие степени окисления характерны для атомов этих металлов? Почему они проявляют металлические свойства?

2. Какими свойствами обладают гидроксиды Al⁺³ , Sn⁺² , Bi ⁺³ ? Напишите уравнения реакций, подтверждающие их свойства.

3. В чем растворяются алюминий, олово, висмут? Напишите уравнения реакций растворения этих металлов в хлороводородной кислоте, в серной кислоте разбавленной и концентрированной, в азотной кислота разбавленной и концентрированной, в растворе гидроксида натрия.

4. Какие кислоты пассивируют алюминий? Как снять пассивацию металла?

5. Какую реакцию среды имеют растворы нитратов алюминия и свинца (II)?

Напишите уравнения гидролиза этих солей в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

III. Экспериментальная часть. Алюминий и его соединения

Опыт1. Взаимодействие алюминия с хлороводородной и разбавленными серной и азотной кислотами.

В 3 пробирки поместите по кусочку алюминия и налейте: в первую пробирку – раствор хлороводородной кислоты, во вторую – раствор серной кислоты, в третью – раствор азотной кислоты. Наблюдается ли выделение газа во всех пробирках? Для получения более выраженного эффекта можно немного нагреть пробирки над газовой горелкой. Обратите внимание на цвет газа,

выделяющегося при взаимодействии алюминия с разб. азотной кислотой. NO₂ – бурый газ, NO, N₂O, N₂ и NH₃ – бесцветные газы , NH₃ имеет специфический запах. Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия с этими кислотами, составьте схемы электронного баланса.

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи.

В пробирку поместите кусочек алюминия и добавьте 1-2 мл раствора гидроксида натрия. Если выделение газа идет медленно, слегка нагрейте пробирку над газовой горелкой. Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с раствором гидроксида натрия, учитывая, что образуется комплексный ион [Al(OH)₄]^-1. Что является окислителем в этой реакции? Зачем необходимо нагревание раствора?

Опыт 3. Пассивирование алюминия.

Коллективный опыт! Кусочек алюминиевой фольги или проволоки опустите в пробирку с концентрированной азотной кислотой. Даже если в первоначальный момент реакция идет, она быстро прекращается. Через 2-3 минуты выньте алюминиевую фольгу из раствора, промойте дистиллированной водой и опустите в пробирку с хлороводородной кислотой. Пойдет ли реакция? Отметьте пассивирующее действие концентрированной азотной кислоты на алюминий.

Опыт 4. Взаимодействие алюминия с растворами солей.

В 2 пробирки поместите по кусочку алюминия. В одну пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата меди, в другую – столько же раствора хлорида меди. В какой пробирке реакция идет быстрее? Напишите уравнения реакций. Отметьте активизирующее действие хлорид-ионов на разрушение защитной пленки оксида алюминия.

Опыт 5. Получение гидроксида алюминия и изучение его свойств.

В 2 пробирки налейте по 1-2 мл раствора соли алюминия и осторожно по каплям приливайте раствор гидроксида натрия до образования осадка. Какой осадок при этом получается? В первую пробирку прилейте раствор хлороводородной кислоты до растворения осадка, во вторую пробирку –раствор гидроксида натрия также до растворения осадка. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме.

Опыт 6. Гидролиз солей алюминия.

В пробирку с 1-2 мл воды добавьте 1-2 капли лакмуса и 5-6 крупинок сульфата алюминия. Отметьте изменение цвета раствора лакмуса и напишите уравнение реакции гидролиза в молекулярной и ионно-молекулярной форме.