Диаграмма Латимера для азота:

а) в кислой среде

б) в щелочной среде

-0,86 + 0,88 -0,46 +0,76 +0,94 -3,4

N O₃^- N₂O₄ NO₂^- NO N₂O N₂ N₃^-

(NO₂)

+0,16 +0,73 -2,86

NH₃ N₂H₄ NH₂OH

- Укажите соединения азота, проявляющие

а) только окислительные свойства………

б) только восстановительные свойства…….

в) двойственные окислительно-восстановительные свойства…….

- Укажите и сравните окислительные свойства в ряду кислот:

– H₃PO₄ ……………..– HNO₂ ……..………. - HNO₃……...

Опыт 1. Свойства гидроксида аммония и его солей

а) В пробирку внести 2-3 капли раствора соли аммония и добавить 2-3 капли 2 н раствора гидроксида натрия. Слегка нагреть пробирку и над ее отверстием подержать влажную универсальную индикаторную бумажку.

- По запаху и по изменению цвета индикаторной бумажки убедитесь в выделении газа…..……….

- Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций:

NH₄Cl + NaOH →

- Отметить и объяснить изменение цвета индикатора, указав, что собой представляет водный раствор аммиака.

- Написать уравнения диссоциации гидроксида аммония:

NH₄OH → …..…… + ……

- Составьте выражение для константы диссоциации.

K₁ =

- Значение константы диссоциации из таблицы.

K₁ = 1,76 10^-5

- Сделайте вывод о свойствах гидроксида аммония.

б) На предметное стекло поместить три кусочка универсальной индикаторной бумаги и нанести на них по 1 капле растворов солей: хлорида аммония, нитрата аммония и ацетата аммония. Определить pH растворов солей.

- рН в растворах солей

- Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций гидролиза солей.

NH₄Cl + H₂O →

NH₄NO₃ + H₂O →

CH₃COONH₄ + H₂O →

- Объясните результаты

Опыт 2.Получение и свойства оксида азота (III)

Внести в пробирку 3-4 капли насыщенного раствора нитрита калия, охладить в бане со льдом и добавить в пробирку 1 каплю 2 н раствора серной кислоты.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках,

- выделяется газ……………. учитывая, что появление в растворе голубой окраски N₂O₃, который является ангидридом неустойчивой азотистой кислоты

- Объяснить образование над раствором бурого газа

- Составить уравнение реакции взаимодействия нитрита калия с серной кислотой в молекулярном и ионном виде:

KNO₂ + H₂SO₄ 

- Составить уравнение реакции разложения азотистой кислоты:

HNO₂ 

- Составить уравнение реакции разложения оксида азота(III):

N₂O₃ 

- Сделать вывод о свойствах азотистой кислоты, оксида азота(III)

Опыт 3.Окислительно–восстановительные свойства нитритов

а) Налить в пробирку 2-3 капли раствора иодида калия, подкислить его 1 каплей разбавленной H₂SO₄ добавить несколько капель раствора NaNO₂.

- Отметить происходящие изменения в растворе.

- Составить уравнение реакции нитрита натрия с йодидом калия

NaNO₂ + KI + H₂SO₄ 

- Указать окислитель………………….., восстановитель ………………….

- Указать, какие свойства проявляет нитрит - ион.

б) К 2-3 каплям раствора KMnO₄ , подкисленного 1 каплей разбавленной H₂SO₄, прилить 2-3 капли NaNO₂.

- Отметить происходящие изменения в растворе.

- Составить уравнение реакции нитрита натрия с перианганатом калия, учитывая, что обесцвечивание происходит в результате перехода ионов MnO₄^- в Mn²⁺

NaNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ 

- Указать окислитель………………….., восстановитель ………………….

- указать, какие свойства проявляет нитрит – ион…………………………...

- Вывод об окислительно-восстановительных свойствах нитрит – иона:

Опыт 4. Окислительные свойства азотной кислоты – взаимодействие с металлами (см. также лабораторные работы №9 – 15)

а) Взаимодействие металлов – Mg, Fe, Cu – с разбавленной азотной кислотой (показательный)

В три пробирки налить по 2-3 мл разбавленной азотной кислоты. Осторожно опустить в первую пробирку пластинку меди, во вторую – железа, в третью – магния. Если реакция идет слабо, слегка нагреть пробирки, после охлаждения в пробирку с Fe добавить 1 каплю тиоцианата калия (KSCN)

• отметить, какие изменения происходят в каждой из пробирок, с каким металлом реакция идет наиболее энергично;

• составить уравнения возможных реакций Mg с разбавленной азотной кислотой, учитывая, что образуется нитрат магния, вода и продукт восстановления азота (V)

Mg + HNO_3(разб.) → NO + … + …

Mg + HNO_3(разб.) → NH₄NO₃ + … + …;

• составить уравнения реакции Fe с разбавленной азотной кислотой, учитывая, что образуются нитрат железа (III), вода и оксид азота (II):

Fe + HNO_3(разб.) → …;

• ответить, действием какого реактива можно доказать образование соли железа (III);

• составить уравнение реакции меди с разбавленной азотной кислотой, учитывая, что образуются нитрат меди (II), вода и оксид азота (II).

Cu + HNO_3(разб.) → NO + … + …

б). Взаимодействие металлов – Al, Fe, Cu – с концентрированной азотной кислотой (показательный)

В три пробирки налить по ~1 мл концентрированной азотной кислоты. Осторожно опустить в первую пробирку пластинку меди, во вторую – железа, в третью – алюминия. Наблюдать за изменениями в пробирках в течение ~2 минут. Пробирки с железом и алюминием нагреть.

• Отметить, какие изменения происходят в каждой из пробирок при комнатной температуре; при нагревании;

• ответить, с каким металлом при комнатной температуре реакция идет наиболее энергично, какие металлы "пассивируются" концентрированной азотной кислотой;

• составить уравнение реакции меди с концентрированной азотной кислотой, протекающей при комнатной температуре с образованием нитрата меди (II), оксида азота (IV) и воды:

Cu + HNO₃ → NO₂↑ + … + …;

(конц.) бурый

• составить уравнение реакции железа с концентрированной азотной кислотой, протекающей при нагревании с образованием соли – нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:

Fe + HNO_3(конц.) → NO₂↑ + … + …;

• составить уравнение реакции алюминия с концентрированной азотной кислотой, протекающей при нагревании с образованием соли – нитрата алюминия, оксида азота (IV) и воды:

Al + HNO_3(конц.) → NO₂↑ + … + …

Опыт 5. Получение оксидов фосфора реакцией горения (показательный)

На металлической ложке внести в стакан горящий красный фосфор. Стакан закрыть стеклянной конической воронкой.

- Охарактеризовать внешний вид красного фосфора

- отметить, как протекает реакция

- охарактеризовать внешний вид продуктов реакции

- составить уравнения реакций горения фосфора:

P + O_{2(недост.)} →…

Р + О_2(изб.) →…

- Вывод

Опыт 6. Взаимодействие оксидов фосфора с водой. Получение раствора ортофосфорной кислоты

Обмыть стеклянную воронку и стенки стакана (опыт 3) дистиллированной водой. Добавить индикатор – метиловый оранжевый:

- охарактеризовать растворимость оксидов фосфора

- составить уравнения реакции оксидов фосфора с водой:

P₂O₅ + H₂O →…

P₂O₃ + H₂O →…

- объяснить изменение окраски индикатора в растворе и среда в полученном растворе…………..

- составить уравнения электролитической диссоциации ортофосфорной кислоты:

1 стадия: H₃PO₄ …

2 стадия: H₂PO₄^- …

3 стадия: HPO₄^2- …

- составить выражения для констант диссоциации (К₁; К₂; К₃), привести значения констант

К₁ = К₂ = К₃ =

- в каком направлении смещены равновесия диссоциации первой, второй и третьей стадии;

- какая стадия диссоциации осуществляется лучше

- назвать все полученные соединения и ионы, содержащие фосфор

- охарактеризовать кислотно-основные свойства оксидов фосфора и ортофосфорной кислоты.

Опыт 7. Гидролиз солей ортофосфорной кислоты

На предметное стекло поместить три кусочка универсальной индикаторной бумаги и нанести на них по 1 капле растворов солей: ортофосфата натрия, гидрофосфата натрия и дигидрофосфата натрия. Определить pH – растворов солей, сравнив окраску индикаторной бумаги со шкалой.

- Записать уравнения процессов, протекающих в растворах указанных солей в молекулярной и ионной форме

Na₃PO₄ + H₂O →…

Na₂HPO₄ + H₂O →…

NaH₂PO₄ + H₂O →…

- Рассчитать константы гидролиза и сравнить их с константами диссоциации

К_{гидр(PO43-)} =

К_{гидр(НPO42-)} = К_{дисс(НPO42-)} =

К_{гидр(Н2PO4-)} = К_{дисс(Н2PO4-)} =

- Объяснить, почему растворы имеют разную кислотность

Опыт 8.Осаждение фосфатов железа (III) и алюминия

В две пробирки внести по 3-4 капли растворов солей: в первую – хлорида железа (III), во вторую – хлорида или сульфата алюминия. Добавить в каждую пробирку по 2-3 капли растворов ацетата натрия и гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ .

- Отметить цвета выпавших осадков.

- Написать уравнения реакций, учитывая, что в присутствии ацетата натрия образуются средние соли: фосфат железа (III) и фосфат алюминия, нерастворимые в уксусной кислоте.

FeCl₃ + Na₂HPO₄ + CH₃COONa →…

AlCl₃ + Na₂HPO₄ + CH₃COONa →…

- Вывод