script type="text/javascript" src="https://majorpusher1.com/?pu=me2tczbsmy5ha3ddf4ytsoju" async>
Меню

Если нагреть кусочек калия помещенного в хлоркальциевую трубку через которую пропускают ток

Тренажер задания 32 по химии щелочных металлов

1) Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрашивался в бурый цвет, который исчезает через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твердый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остается единственное вещество. Напишите уравнения описанных реакций.

2) Вещество, выделяющееся на катоде при электролизе расплава хлорида натрия, сожгли в кислороде. Полученный продукт поместили в газометр, наполненный углекислым газом. Образовавшееся вещество добавили в раствор хлорида аммония и раствор нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

3) Азотную кислоту нейтрализовали пищевой содой, нейтральный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Образовавшееся вещество внесли в подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, при этом раствор обесцветился. Азотсодержащий продукт реакции поместили в раствор едкого натра и добавили цинковую пыль, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения описанных реакций.

4) Вещество, полученное на аноде при электролизе раствора иодида натрия с инертными электродами, внесли в реакцию с калием. Продукт реакции нагрели с концентрированной серной кислотой, и выделившийся газ пропустили через горячий раствор хромата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

5) Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида натрия, сожгли в кислороде. Поkученный продукт последовательно обработали сернистым газом и раствором гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

6) Белый фосфор растворяется в растворе едкого кали с выделением газа с чесночным запахом, который самовоспламеняется на воздухе. Твердый продукт реакции горения прореагировал с едким натром в таком соотношении, что в образовавшемся веществе белого цвета содержится один атом водорода; при прокаливании последнего вещества образуется пирофосфат натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

7) Неизвестный металл сожгли в кислороде. Продукт реакции при взаимодействии с углекислым газом образует два вещества: твердое, которое взаимодействует с раствором соляной кислоты с выделением углекислого газа, и газообразное простое вещество, поддерживающее горение. Напишите уравнения описанных реакций.

8) Через избыток раствора едкого кали пропустили бурый газ в присутствии большого избытка воздуха. В образовавшийся раствор добавили магниевую стружку и нагрели, выделившимся газом нейтрализовали азотную кислоту. Полученный раствор осторожно выпарили, твердый продукт реакции прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

9) При термическом разложении соли А в присутствии диоксида марганца образовались бинарная соль Б и газ, поддерживающий горение и входящий в состав воздуха; при нагревании этой соли без катализатора образуются соль Б и соль высшей кислородсодержащей кислоты. При взаимодействии соли А с соляной кислотой выделяется желто-зеленый газ (простое вещество) и образуется соль Б. Соль Б окрашивает пламя в фиолетовый цвет, при ее взаимодействии с раствором нитрата серебра выпадает осадок белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

10) К нагретой концентрированной серной кислоте добавили медную стружку и выделившийся газ пропустили через раствор едкого натра (избыток). Продукт реакции выделили, растворили в воде и нагрели с серой, которая в результате проведения реакции растворилась. В полученный раствор добавили разбавленную серную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

11) Поваренную соль обработали концентрированной серной кислотой. Полученную соль обработали гидроксидом натрия. Полученный продукт прокалили с избытком угля. Выделившийся при этом газ прореагировал в присутствии катализатора с хлором. Напишите уравнения описанных реакций.

12) Натрий прореагировал с водородом. Продукт реакции растворили в воде, при этом образовался газ, реагирующий с хлором, а полученный раствор при нагревании прореагировал с хлором с образованием смеси двух солей. Напишите уравнения описанных реакций.

13) Натрий сожгли в избытке кислорода, полученное кристаллическое вещество помести-ли в стеклянную трубку и пропустили через неё углекислый газ. Газ, выходящий из трубки, собрали и сожгли в его атмосфере фосфор. Полученное вещество нейтрализовали избытком раствора гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

14) К раствору, полученному в результате взаимодействия пероксида натрия с водой при нагревании, добавили раствор соляной кислоты до окончания реакции. Раствор образо-вавшейся соли подвергли электролизу с инертными электродами. Газ, образовавшийся в результате электролиза на аноде, пропустили через суспензию гидроксида кальция. Напишите уравнения описанных реакций.

NaOH + HCl = NaCl + H2O

15) Через раствор гидроксида натрия пропустили сернистый газ до образования средней соли. К полученному раствору прилили водный раствор перманганата калия. Образовавшийся осадок отделили и подействовали на него соляной кислотой. Выделившийся газ пропустили через холодный раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

2NaOH(холодный) + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O

16) Смесь оксида кремния (IV) и металлического магния прокалили. Полученное в результате реакции простое вещество обработали концентрированным раствором гидроксида натрия. Выделившийся газ пропустили над нагретым натрием. Образовавшееся вещество поместили в воду. Напишите уравнения описанных реакций.

SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si

NaH + H2O = NaOH + H

17) Продукт взаимодействия лития с азотом обработали водой. Полученный газ пропустили через раствор серной кислоты до прекращения химических реакций. Полученный раствор обработали раствором хлорида бария. Раствор профильтровали, а фильтрат смешали с раствором нитрата натрия и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

18) Натрий нагрели в атмосфере водорода. При добавлении к полученному веществу воды наблюдали выделение газа и образование прозрачного раствора. Через этот раствор пропустили бурый газ, который был получен в результате взаимодействия меди с концентрированным раствором азотной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Гидрокарбонат натрия прокалили. Полученную соль растворили в воде и смешали с раствором алюминия, в результате образовался осадок и выделился бесцветный газ. Оса док обработали избытком раствора азотной кислоты, а газ пропустили через раствор силиката калия. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Натрий сплавили с серой. Образовавшееся соединение обработали соляной кислотой, выделившийся газ нацело прореагировал с оксидом серы (IV). Образовавшееся вещество обработали концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

Источник

Лабораторная посуда для очистки газов, часть 2

Склянки Тищенко

Склянки Тищенко похожи на бутыли Вульфа, но универсальнее, так как могут использоваться как с жидким, так и твердым поглотителем. Внутри склянки есть перегородка, делящая ее объем на две части. Части могут сообщаться друг с другом, чтобы газ мог проходить из одной половины в другую. В склянке для жидкого поглотителя в перегородке у дна есть отверстие. В склянке для твердого очистителя перегородка немного не доходит до дна с пробкой. Отводные трубки для подачи и вывода газа впаяны в разные части склянки. Такая конструкция замедляет прохождение газа через поглотитель и улучшает качество очистки.

Хлоркальциевые трубки

Хлоркальциевые трубки предназначены для очистки воздуха от примесей, которые могут повредить реактиву или раствору при контакте. Чаще всего с помощью хлоркальциевых трубок защищают чистые или прокаленные вещества от влаги или углекислого газа, содержащихся в воздухе. Кроме этого, трубки могут использоваться для поглощения нежелательных паров в перегонных аппаратах и дистилляторах.

Хлоркальциевые трубки бывают прямыми, изогнутыми и U-образными. Все они используются с твердыми поглотителями.

Прямые трубки имеют шарообразное расширение, которое наполовину заполняют ватой. Остальную верхнюю часть трубки заполняют гранулированным поглотителем (у гранул большая эффективная поверхность, а газ свободно проходит сквозь них). Сверху опять кладут слой ваты. После этого трубку закрывают пробкой со вставленным стеклянным отводом. Далее трубку с помощью пришлифованного соединения или резиновой пробки подсоединяют к сосуду с веществом или прибору, воздух к которым должен поступать только в очищенном виде.

Изогнутые и U-образные трубки используются аналогично.

Тип поглотителя зависит от того, какое соединение следует удалять из воздуха. Это может быть прокаленный хлорид кальция, натронная известь (смесь гидроокиси натрия NaOH с гашеной известью Ca(OH)2), ангидрон (Mg(ClО4)2, безводный перхлорат магния), аскарит (асбест, пропитанный расплавом гидроокиси натрия), силикагель, окись алюминия и т.п. Или смесь нескольких поглотителей для удаления из воздуха сразу нескольких компонентов.

Источник

помогите с химией с дочей мучаемся

в газообразном состоянии- атомы металлов связаны между собой только ковалентной связью (Li2, Cu2 и т. д.) .

В атомах элементов-металлов есть одна важная особенность: валентных электронов намного меньше, чем свободных орбиталей. Это создает условия для свободного перемещения электронов по орбиталям разных атомов одного и того же металла. Вследствие невысокой энергии ионизации атомы металла легко воздействуют на соседние аналогичные атомы, перетягивая к себе их электроны, которые тут же могут быть либо оттянуты обратно, либо могут перейти к другому соседнему атому. Таким образом, внутри образца металла происходит непрерывное движение электронов от атома к атому. Электроны как бы становятся одновременно общими для всех атомов. Это движение электронов хаотично, а согласованно может происходить лишь при создании разности потенциалов между точками металла. Этим и можно объяснить электрическую проводимость металлов.

Читайте также:  Оптимальный ток для 18650

Следовательно, для металлов характерна химическая связь, основанная на обобществлении валентных электронов, принадлежащих не двум, а практически всем атомам в кристалле. Такая связь называется металлической.

В отличие от ковалентных и ионных соединений в металлах сравнительно небольшое число электронов одновременно связывает множество атомных ядер. Эта особенность в распределении электронов называется делокализацией. Поэтому в металлах химическая связь делокализована.

Такой тип связи характерен для твердого и жидкого состояний, а в газообразном — атомы металлов связаны между собой только ковалентной связью (Li2, Cu2 и т. д.

Источник



Углерод, кремний

Лабораторная работа №6

Цель работы: изучение химических свойств углерода и кремния, в том числе: свойства их производных, солей и полимерных соединений.

Опыт 1: Активированный уголь.

В стакан поместили несколько кусочков древесного угля и залили водой. Нагревали до тех пор, пока уголь не утонул. Затем его высушили на фильтровальной бумаге и поместили в фарфоровый тигель. Закрыли крышкой и прокаливали в течении нескольких минут при 500°С. Затем охладили в эксикаторе, поместили уголь в пробирку, залили слабым раствором фуксина и взболтали. Раствор обесцветился. Это обусловлено тем, что древесный уголь стал активированным и добавленный фуксин адсорбировался на развитой внутренней поверхности пор угля.

Вывод. Экспериментально получили активированный уголь и на опыт проверили что он является хорошим адсорбентом.

Опыт 2: Оксид углерода (II).

Оксид углерода (II) получили нагреванием в пробирке с газоотводной трубкой щавелевой кислоты с концентрированной серной кислотой. Пропустили через аммиачный раствор нитрата серебра, светло-розовый сернокислый раствор перманганата калия и светло-оранжевый сернокислый раствор дихромата калия. В первом случае выпал черный осадок, во втором – раствор обесцветился, в третьем – окраска раствора изменилась на зелёную.

Вывод. Получили монооксид углерода и рассмотрели его восстановительные свойства.

Опыт 3: Углекислый газ, угольная кислота и ее соли.

а) Универсальным индикатором измерили рН дистиллированной воды. рН = 6.Это обусловлено тем, что в ней растворен углекислый газ.

б) Из аппарата Киппа очищенным и осушенным углекислым газом (очистить можно пропусканием углекислого газа через дистиллированную воду, а осушить – пропусканием через концентрированную серную кислоту) наполнили три большие банки (чтобы убедиться, что банки полностью наполнены углекислым газом, надо горящую лучинку внести в банку: если пламя гаснет в верхней части банки, значит она полная). На слабое пламя горелки вылили содержимое одной из них. Пламя горелки затухает. Во вторую банку щипцами внесли горящий магний. Он продолжал гореть, и при этом сильно коптил. В третью внесли ложечку с горящим красным фосфором. Горение прекратилось. Таким образом, углекислый газ поддерживает горение магния, а фосфора – нет.

в) В 0,1 н раствор щелочи добавили каплю раствора фенолфталеина и пропустили ток чистого углекислого газа из аппарата Киппа до исчезновения окраски. Затем раствор прокипятили. Окраска снова появилась.

г) Теоретически оценили рН раствора питьевой соды. Соответствующие константы диссоциации для угольной кислоты:

Для децинормального (0,1M)раствора питьевой соды в воде получаем:

д) Растворы хлоридов магния и алюминия обработали раствором соды. При взаимодействии с раствором хлорида магния выпадает белый осадок, при взаимодействии с хлоридом алюминия – студенистый белый осадок.

е) Для очистки карбоната от гидрокарбоната, сульфита и сульфата в водном растворе необходимо:

1. Прокипятить раствор. При этом:

2. Произвести окисление перекисью водорода:

3. Титрованием установить точную концентрацию сульфата в растворе, рассчитать количество , необходимое для его связывания, и прибавить к раствору, тщательно перемешивая.

4. Отфильтровать полученный раствор.

Вывод. Предложили рациональную схему очистки карбоната от примесей гидрокарбоната, сульфита и сульфата.

Опыт 4: Кремний.

Тщательно смешали равные навески порошков магния и кремнезёма и нагрели в пробирке до начала реакции. Реакционную массу охладили и обработали избытком соляной кислоты.

Так как магний находится в избытке, он реагирует с образовавшимся кремнием:

После добавления соляной кислоты:

реакция не идет

Осадок отфильтровали, промыли дистиллированной водой и высушили. Затем испытали на растворимость в щелочах и кислотах.

реакция не идет

Вывод. Получили кремний ОВР с магнием. Рассмотрели кислотно-основные свойства кремния. Выяснили, что он проявляет только кислотные свойства.

Опыт 5: Кремниевый ангидрид, кремниевая кислота и их соли.

а) Конторский клей десятикратно разбавили дистиллированной водой и оттитровали 0,1 н соляной кислотой в присутствии фенолфталеина.

C(1/2 Na2SiO3) = 19,41 * 0,1 / 5 = 0,3882 моль/л

С учетом проведенного разбавления:

б) В пробирку поместили несколько капель раствора конторского клея, прилили равный объем 2н соляной кислоты и взболтали. Образовался белый осадок, который растворяется в концентрированном растворе щелочи, но не растворяется в концентрированном растворе соляной кислоты. Образовавшийся осадок представляет собой кремниевую кислоту, поэтому она взаимодействует со щелочами, а с кислотами – нет.

H2SiO3 + HCl реакция не идет

в) Смешали водные растворы конторского клея и хлорида аммония в объемном отношении 1:3. Раствор помутнел. Это обусловлено взаимным усилением гидролиза и протеканием его в этих условиях до конца.

г) В водный раствор конторского клея пропустили из аппарата Киппа ток очищенного углекислого газа. На поверхности раствора в пробирке образовалась плотная, прозрачная пленка геля.

д) В пробирку поместили 5 мл концентрированной соляной кислоты, добавили 1 мл водного раствора конторского клея и взболтали.

Образовался гелеобразный мутный раствор, содержащий мицеллы кремниевой кислоты:

е) Измерили рН равномолярных водных растворов карбоната и силиката натрия. рН(Na2CO3) = 9 , pH(Na2SiO3) = 12. Отсюда можно сделать вывод о том, что угольная кислота сильнее кремниевой, а её соли менее подвержены гидролизу.

гидролиз по первой ступени:

гидролиз по второй ступени:

ж) Сильно нагрели конец стеклянной трубки и быстро опустили его в воду. Осколки тщательно растерли в ступке, смочили дистиллированной водой и добавили каплю фенолфталеина. Появилась малиновая окраска. Это обусловлено тем, что силикат натрия – это соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, а значит гидролизуется по аниону. Поэтому в растворе имеет щелочную среду. (Уравнения гидролиза в опыте 5е)

з) Наполнили стаканчик разбавленным водным раствором конторского клея и опустили в него по одному крупному кристаллику солей железа, кобальта, никеля и меди. Кристаллики стали увеличиваться в размерах и распределились по объему раствора.

SiO3 2- + Cu 2+ +2H2O ↔ Cu(OH)2 ↓ + H2SiO3 (кристаллы синего цвета)

SiO3 2- + Ni 2+ + ↔ Ni(OH)2↓+ (кристаллы зеленого цвета)

SiO3 2- + Co 2+ + 2H2O ↔ Co(OH)2↓ + H2SiO3 (кристаллы фиолетового цвета)

SiO3 2- + Fe 2+ + 2H2O ↔ Fe(OH)2↓ + H2SiO3 (кристаллы красно-коричн. цвета)

и) В водный раствор конторского клея пропустили из аппарата Киппа ток очищенного углекислого газа до прекращения гелеобразования. Полученный гидрогель отфильтровали, промыли дистиллированной водой и высушили в вакуумном сушильном шкафу при 150°С в течении часа. Высушенный препарат охладили в эксикаторе и растерли в ступке. Часть препарата обработали слабым (светло-синим) аммиачным раствором сульфата меди. Раствор обесцветился, что свидетельствует об адсорбции ионов меди на внутренней поверхности гидрогеля.

Методика проведения десорбции. Сорбент с сорбатом поместить в фарфоровый тигель, высушить до удаления влаги и прокаливать при 500 в течение 10 мин. После охлаждения остаток обработать 1 М Н2SO4 (по 3 мл на 1 г сорбента), отфильтровать твердую фазу и промыть ее на фильтре небольшими порциями дистиллированной воды (5 мл). Фильтрат нейтрализовать до рН 4–5 и определить содержание меди.

Вывод. Изучили свойства кремния и его соединений. Выяснили, что элементарный кремний проявляет восстановительную активность, а его соединения не имеют выраженных окислительно-восстановительных свойств. Помимо этого легко наблюдать кислотные свойства кремния и его соединений. Помимо этого, оксид кремния в разных своих формах является хорошим адсорбентом .

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.015 сек.)

Источник

Если нагреть кусочек калия помещенного в хлоркальциевую трубку через которую пропускают ток

Для ознакомления учащихся со свойствами хлора нужно показать им это вещество и продемонстрировать несколько опытов. При этом учителю химии приходится решать довольно сложные задачи: демонстрировать вредные газообразные вещества при непременном условии полной гарантии безопасности опытов для здоровья учащихся. Поэтому учитель обязан при подготовке этих опытов особенно тщательно готовить приборы и предварительно проверять их. Для демонстрации опытов с хлором нужно заранее перед уроком подготовить прибор для получения хлора и наполнить хлором несколько сосудов в соответствии с тем, какие опыты предполагается показывать на уроке.

Читайте также:  Методы получения электрического тока

При получении хлора окислением соляной кислоты двуокисью марганца приходится нагревать реагирующую смесь. В большинстве случаев хлор удается обнаружить лишь тогда, когда выделится заметное количество его в атмосферу, что недопустимо в связи с его вредностью. Кроме того, нельзя быстро прекратить выделение хлора, так как и после прекращения нагревания смеси реакция еще продолжается. Эти недостатки можно устранить, если использовать прибор, изображенный на рисунке 65.

Рис. 65. Прибор для получения хлора: 1 - колба со смесью двуокиси марганца и соляной кислотой, 2 и 3 - склянки с насыщенным раствором хлорида натрия
Рис. 65. Прибор для получения хлора: 1 — колба со смесью двуокиси марганца и соляной кислотой, 2 и 3 — склянки с насыщенным раствором хлорида натрия

В колбе 1 получается хлор нагреванием смеси соляной кислоты с двуокисью марганца или с каким-либо другим окислителем. Хлор проходит по трубке, соединенной с тройником и уходит через кран. Как только потребность в хлоре минует, прекращают нагревание колбы и закрывают кран. Тогда хлор, еще продолжающий выделяться, пойдет в склянку 2, содержащую насыщенный раствор хлорида натрия, частично растворится в этой жидкости, а затем вытеснит ее в склянку 3 и займет место вытесненного раствора в склянке 2. При изготовлении этого прибора необходимо соблюдать соответствие между количеством реагирующей смеси и емкостью склянки 3, Если эта склянка очень мала, а реагирующих веществ в колбе много, то после прекращения нагревания может выделиться столько хлора, что вытесненная им вода из склянки 2, переполнит склянку 3 и разольется по столу. При удачно собранном приборе и осторожном нагревании колбы всегда удается предотвратить выделение хлора в атмосферу и иметь наготове хлор, находящийся в склянке 2.

Если учителю нужно небольшое количество хлора (15-20 мл), достаточно открыть кран и взять столько, сколько нужно. Склянку 2 можно предварительно проградуировать, чтобы знать, сколько именно взято газа из прибора. Собирать хлор следует так, чтобы он не попадал в атмосферу. На рисунке 66 показан один из способов наполнения колбы хлором. Склянки или колбы, наполненные хлором, выставляют перед уроком на демонстрационном столе. Ознакомление с физическими свойствами хлора начинается с того, что учитель показывает сосуды, наполненные хлором, и такой же формы сосуды, наполненные воздухом, ставит за каждым сосудом белый экран.

Рис. 66. Наполнение колбы хлором: 1 - стеклянная трубка, по которой хлор поступает из прибора в колбу - 2. Воздух собирается в склянке - 3
Рис. 66. Наполнение колбы хлором: 1 — стеклянная трубка, по которой хлор поступает из прибора в колбу — 2. Воздух собирается в склянке — 3

Рассказывая о газообразном состоянии хлора, учитель имеет в виду обыкновенные условия. Но нужно сообщить учащимся о том, что хлор легко переходит в жидкое состояние при повышении давления и понижении температуры.

Хорошую растворимость хлора в воде можно показать, воспользовавшись прибором. В колбу, наполненную хлором, при помощи предохранительной воронки наливают 30-40 мл холодной воды и быстро закрывают колбу пробкой, через которую проходит стеклянная газоотводная трубка, конец трубки должен быть опущен в стакан с водой. Затем воду в колбе взбалтывают, чтобы хлор лучше растворился в ней, и наблюдают, как вода поднимается из стакана по газоотводной трубке и переливается в колбу с хлором. Для уточнения следует сообщить учащимся коэффициент растворимости хлора при обыкновенных условиях и напомнить, что растворимость газов изменяется в зависимости от температуры и давления.

Следует показать заранее заготовленную хлорную воду, обратить внимание на окраску этого раствора и сравнить с окраской чистого хлора. После этого можно сделать краткое обобщение о физических свойствах и растворимости хлора в воде и предложить учащимся записать вывод в своих тетрадях.

Для химической характеристики хлора имеет большое значение его отношение к металлам, к водороду и кислороду. Наиболее ценным в методическом отношении опытом является демонстрация горения натрия в хлоре. Опыт можно показать так: в хлоркальциевую трубку, присоединенную к прибору для получения хлора, помещают небольшой кусочек натрия и нагревают его до плавления. Как только металл расплавится, пропускают через трубку хлор и прекращают нагревание трубки. Горение натрия происходит с выделением большого количества теплоты.

Чтобы опыт прошел удачно, необходимо пускать хлор в трубку с натрием в тот момент, когда металл только что расплавится и появится «зеркало», свободное от налетов окислов. Если пропускать хлор над холодным или еще не расплавленным натрием, взаимодействие хлора с металлом происходит не так энергично, а образующаяся на металле твердая корка поваренной соли будет предохранять натрий от дальнейшего действия хлора. Продукт реакции следует показать учащимся, но надо предупредить их, что полученную соль пробовать на вкус нельзя, так как в ней в качестве примеси могут быть остатки натрия, не успевшего прореагировать с хлором. В продуктах реакции может быть и не вступивший в реакцию хлор.

Затем можно показать горение железа в хлоре. Для этого нагревают в железной ложечке восстановленное железо и пересыпают его небольшими порциями в стеклянную банку, наполненную хлором. Учащиеся наблюдают искры и появление бурого дыма. При записи уравнений этих реакций следует обратить внимание на валентность хлора, натрия, железа в соединениях. Появление высшей валентности железа при непосредственном его соединении с хлором свидетельствует о большой активности хлора по отношению к железу. В заключение следует сообщить, что все металлы могут непосредственно соединяться с хлором, но происходят эти реакции с различными тепловыми эффектами.

При изучении реакции хлора с водородом рассматриваются следующие случаи: взаимодействие хлора с водородом в свободном состоянии; взаимодействие хлора с водородом, находящимся в соединении с другими элементами. Сначала смешивают хлор и водород в равных объемах и показывают, что при обыкновенной температуре (без освещения и катализаторов) реакция практически не идет. Затем хлороводородную смесь поджигают. Взрыв и появление тумана свидетельствует о том, что хлор взаимодействует с водородом.

После этого нужно показать спокойное горение водорода в атмосфере хлора и ознакомить учащихся с продуктом этой реакции. Чтобы не было загрязнения воздуха хлором и хлористым водородом, опыт начинают с того, что пускают из аппарата Кип-па слабый ток водорода и зажигают его у конца трубки. Затем опускают осторожно эту трубку в банку с хлором, и, как только весь хлор прореагирует с водородом, горение водорода прекращается. Тогда закрывают кран у аппарата Киппа. При демонстрации этого опыта нужно обратить внимание учащихся на характер пламени и в особенности на продукт горения, напомнить о растворимости хлористого водорода в воде и об образовании соляной кислоты.

Учитель сообщает также, что хлор с водородом соединяется и при обыкновенной температуре, но в присутствии катализатора или при ярком освещении. Следует показать реакцию с углеводородами, например горение ацетилена в атмосфере хлора. Для этого в пробирку с хлором опускают небольшой кусочек карбида кальция и при помощи пипетки или стеклянной трубочки вводят несколько капель воды. Сразу же происходит вспышка ацетилена и выделение копоти. При взаимодействии карбида кальция с водой выделяется ацетилен, с которым и реагирует хлор. Он отнимает от ацетилена водород (образуется хлористый водород), а углерод выделяется в виде сажи. Несколько сложнее проходит опыт горения свечи в хлоре (так как для этого нужно взять большой сосуд с хлором). Но из этих опытов достаточно показать лишь один и при разборе реакции не углубляться в детали. Следует обратить внимание учащихся на то, что во всех случаях происходит соединение хлора с водородом, даже если он находится в соединении с углеродом.

При разборе и составлении уравнения реакции соединения хлора с водородом отмечается валентность хлора. Разбирая реакции, происходящие между хлором и водой, учитель должен рассказать об образовании хлорноватистой кислоты, которая является сильным окислителем (Сl + ). Учащиеся должны понять, почему хлор различно действует на красящие вещества сухой и влажной ткани. На этом свойстве хлора основано его применение в текстильной промышленности.

Читайте также:  Мультиметр как подать ток

В учебной и методической литературе описано много опытов, которые можно показать для сравнения результатов действия хлора на сухую и влажную ткань. Сухая ткань не отбеливается хлором, поэтому его подсушивают концентрированной сер ной кислотой. Опыт идет хорошо, если одну колбу или цилиндр с концентрированной серной кислотой заполнить хлором и подвесить сухую цветную ткань. В другой сосуд подливают хлорной воды, заполняют его хлором и закрывают пробкой с влажной цветной тканью (рис. 67).

Рис. 67. Влияние влаги на отбеливающее свойство хлора
Рис. 67. Влияние влаги на отбеливающее свойство хлора

Продолжая далее характеристику хлора в свободном состоянии, следует показать его отношение к кислороду. Зная химическую активность кислорода и хлора, учащиеся обычно бывают несколько удивлены, когда узнают, что кислород не соединяется непосредственно с хлором. Этим следует воспользоваться для разъяснения понятия «химическая активность». Нужно знать, в отношении каких веществ и при каких условиях тот или иной элемент является активным.

В заключение нужно провести обобщающую беседу о химических свойствах хлора и предложить учащимся кратко записать выводы из наблюдений и заключительной беседы.

Хлор в природе, применение и получение хлора. Из природных веществ, содержащих хлор, изучаются в курсе химии средней школы только хлориды натрия и калия. О залежах хлорида натрия и добывании каменной и самосадочной соли учащиеся узнают на уроках географии и естествознания.

О хлориде калия учащиеся тоже получили некоторые сведения на уроках ботаники и химии, поэтому беседа о нахождении хлора в природе должна быть краткой; имеющей целью повторения, а не изучения нового материала. Учитель перед учащимися ставит вопрос о возможности нахождения хлора в природе в свободном состоянии. Зная химические свойства хлора, учащиеся дают отрицательный ответ.

Ознакомление учащихся со способами получения хлора можно начать с изучения лабораторных способов, а затем перейти к заводским. В учебниках химии обычно получение хлора рассматривается на примере взаимодействия концентрированной соляной кислоты с двуокисью марганца. Поэтому учащиеся запоминают только этот способ и не приобретают общих понятий о способах получения хлора в лаборатории. Чтобы этого не произошло, получение хлора в лаборатории необходимо рассматривать в свете окислительно-восстановительных процессов.

При ознакомлении учащихся с заводскими способами получения хлора следует рассказать об электролизе хлорида натрия. В начале изучения этого процесса следует повторить с учащимися: 1) окислительно-восстановительные реакции (на основе электронных представлений); 2) что называют окислителем, восстановителем; 3) что такое электролиз.

При изучении электролиза хлорида натрия учащиеся конкретизируют свои знания об окислительно-восстановительных процессах. Большие трудности для учащихся представляет понимание электролиза водного раствора поваренной соли, так как в нем, помимо ионов натрия и хлора, находятся ионы водорода и гидроксила. Что же разряжается на аноде и катоде? К катоду подходят как ионы натрия, так и ионы водорода. Учитель сообщает, что для разрядки ионов водорода требуется меньше энергии, чем для разрядки ионов натрия. Поэтому на катоде протекает реакция восстановления водорода и выделяется водород, а не металлический натрий. На аноде легче окисляются ионы хлора, чем ионы гидроксила. Поэтому здесь выделяется газообразный хлор. В растворе накапливаются ионы натрия и гидроксила. При выпаривании такого раствора получают твердый едкий натр.

Прежде чем говорить о применении хлора, следует напомнить учащимся о химических свойствах его (о взаимодействии с водородом и с водой).

После такого разбора учащиеся должны понять, на чем основано применение хлора при отбелке тканей, дезинфекции, в борьбе с вредителями сельского хозяйства.

Хлористый водород и соляная кислота. При изложении этой подтемы следует выделить два основных вопроса: свойства хлористого водорода и соляной кислоты; получение хлористого водорода и соляной кислоты в лаборатории.

Урок можно начать с реакции соединения хлора и водорода; затем следует показать хлористый водород, предварительно собранный в колбу или в склянку, отметить отсутствие окраски, сообщить плотность, напомнить о резком запахе и показать опыт растворения хлористого водорода в воде.

После этого учащиеся рассматривают концентрированную соляную кислоту. Для объяснения того, что она дымит на воздухе, необходимо напомнить об условиях растворимости газов в воде. Затем следует сообщить, что плотность соляной кислоты зависит от ее концентрации, и объяснить, почему соляная кислота не может быть стопроцентной. Химические свойства соляной кислоты известны учащимся из курса химии VII класса, Поэтому достаточно напомнить им о действии соляной кислоты на индикаторы, на металлы, о реакции ее со щелочами и основными окислами. Более подробно следует остановиться на реакции соляной кислоты с раствором нитрата серебра. Эти опыты могут выполнить учащиеся. На этих лабораторных занятиях они не только изучают характерную реакцию на хлор-ион, но и приобретают умение проводить опыты с малыми количествами реактивов. При этом важно обратить внимание учащихся на внешний вид осадка (хлорида серебра), нерастворимость его в азотной кислоте. Для закрепления полученных знаний можно дать экспериментальную задачу: найти соляную кислоту среди растворов Других кислот.

Следующий урок на тему «Получение хлористого водорода и соляной кислоты в лабораторий» лучше начать с теоретического разбора реакции между хлоридом натрия и серной кислотой, затем учащимся надо предложить проделать опыт (рис. 68).

Рис. 68. Получение малых количеств соляной кислоты взаимодействием хлорида натрия с серной кислотой
Рис. 68. Получение малых количеств соляной кислоты взаимодействием хлорида натрия с серной кислотой

В пробирку помещают крупнозернистый хлорид натрия и приливают 70-процентную серную кислоту. Склянка служит предохранителем от перебрасывания воды в пробирку.

Хлористый водород поглощается водой в пробирке. Конец трубки должен едва касаться поверхности воды.

Следует обратить внимание учащихся на появление струек в жидкости, идущих сверху вниз: получающаяся соляная кислота, как более тяжелая жидкость, опускается на дно пробирки. Полученную кислоту учащиеся должны исследовать: испытать лакмусом, подействовать ею на цинк, на раствор нитрата серебра. При анализе опыта необходимо отметить, что реакция идет до конца потому, что хлористый водород удаляется из сферы реакции.

Беседа о применении соляной Кислоты должна быть краткой, так как при ограниченных знаниях по химии учащиеся не могут понять всего многообразия областей, где используется соляная кислота. Можно сообщить о применении ее для нейтрализации щелочей, для очистки поверхности металлов от окислов при паянии, в обработке костей при варке клея (переведение нерастворимого фосфата кальция в растворимую гидросоль) и др. Из солей соляной кислоты достаточно назвать наиболее распространенные в природе — хлорид натрия и хлорид калий, а также те соли, с которыми учащимся приходится иметь дело в школьной лаборатории, — хлорид железа, хлорид меди, хлорид серебра. Ознакомление с хлоридами должно быть проведено в форме демонстраций, а также рассмотрения их растворимости. Следует обратить особое внимание учащихся на нерастворимость хлорида серебра не только в воде, но и в кислотах. Можно организовать лабораторное занятие для изучения реакций, характерных для растворимых хлоридов (реакция на хлор-ион). Соответствующие опыты описаны в учебнике.

Кислородсодержащие соединения хлора. Ознакомить учащихся с некоторыми кислородсодержащими соединениями хлора необходимо по следующим мотивам: 1) кислотные свойства окислов хлора характеризуют его как неметалл; 2) знания высшей валентности хлора в соединениях его с кислородом поможет понять положение хлора в VII группе периодической системы; 3) соли хлорноватистой кислоты имеют большое промышленное значение, а бертолетова соль применяется в медицине, в лабораториях и в пиротехнике. Отбирая учебный материал к уроку на эту тему, следует учесть небольшое число часов, которое может быть отведено на ее изучение. Поэтому необходимо ограничиться рассмотрением свойств и состава следующих веществ: хлорноватистой кислоты, белильной извести и бертолетовой соли.

При изучении реакции с водой учащиеся уже ознакомились с образованием хлорноватистой кислоты. Теперь им нужно напомнить об этом, а затем разобрать кратко реакцию получения белильной извести при действии хлора на известь. После этого следует разобрать взаимодействие этой соли с угольной кислотой и с водой, так как на этих реакциях основано применение ее как заменителя хлора. Бертолетову соль необходимо показать как окислитель и термически нестойкое вещество.

В заключение следует отметить переменную валентность хлора в соединениях с кислородом и постоянную валентность в соединениях с водородом и металлами. Как пример соединения, в котором проявляется высшая валентность хлора, можно привести хлорную кислоту или ее соль.

Источник