Лабораторная работа № 5. Элемент V a группы азот. Водородные соединения азота.

Опыт 1. Получение азота и его свойства.

а) Получение азота при термическом разложениии нитрита аммония.

Необходимый для опыта нитрит аммония получают при реакции обмена между нитритом натрия и солями аммония. В пробирку положить немного измельченного нитрита натрия, прилить 2-3 мл насыщенного раствора хлорида аммония и, закрыв пробкой с газоотводной трубкой, укрепить пробирку в лапке штатива. Пробирку осторожно нагревать. Когда из нее будет вытеснен воздух (через 2-3 минуты), собрать выделяющийся газ над водой во вторую пробирку. После наполнения второй пробирки газом, закрыть ее стеклянной пластинкой и вынуть из ванны. Перевернув пробирку с газом вверх отверстием, внести в нее горящую лучинку. Объясните наблюдаемое.

б) Получение азота окислением аммиака хлорной известью.

С обрать прибор, как показано на рис.1. В колбу Вюрца положить немного хлорной извести и налить в капельную воронку концентрированного раствора аммиака. Приливая по каплям раствор аммиака к хлорной извести, собрать выделяющийся из колбы Вюрца газ над водой. Написать уравнение реакции. Как отличить азот от углекислого газа?

Рис. 1.

Опыт 2. Получение нитрида лития.

Кусочек металлического лития вынуть пинцетом из керосина, положить на фарфоровую пластинку и осторожно обрезать ножом со всех сторон твердую корочку, покрывающую поверхность металла. Опустить очищенный кусочек лития на 2-3 сек в этиловый спирт, и перенести в железную лодочку. Лодочку поместить в кварцевую трубку, соединенную через промывную склянку с газометром, наполненным азотом (рис. 2).

В промывной склянке находится концентрированная серная кислота, необходимая для осушения азота. После вытеснения азотом воздуха из прибора сильно нагревать пламенем горелки то место кварцевой трубки, где помещается лодочка с литием.

Когда металл расплавится и начнет реагировать с азотом, удалить пламя. Что происходит? Пропускать азот до охлаждения трубки. Из охлажденной трубки вынуть лодочку с нитридом лития и прилить в нее несколько капель воды. Какой газ выделяется? Испытать его влажной индикаторной бумажкой. Написать уравнение реакции.

Опыт 3. Получение и свойства аммиака (тяга!).

Взять равные количества хлорида аммония и гидроксида кальция. Оба порошка хорошо перемешать в фарфоровой ступке. Смесь поместить в сухую пробирку (взять смеси до половины объема пробирки) и, закрыв пробкой с прямой газоотводной трубкой, осторожно нагреть. Получающийся аммиак собрать в две сухие пробирки (как держать при этом пробирки?). Произвести исследование его свойств.

а) Наполнить сухим аммиаком пробирку и внести в нее горящую лучинку.

б) Пробирку с аммиаком погрузить отверстием в чашку с водой, куда предварительно добавить 1-2 капли раствора фенолфталеина. Слегка покачивать пробирку, наблюдать засасывание воды.

в) На дно сухой пробирки поместить небольшое количество прокаленного сульфата меди. Опустить в пробирку газоотводную трубку почти до самой поверхности соли и пропустить аммиак. Что наблюдается?

г) Вынуть из пробирки пробку с газоотводной трубкой и подержать над пробиркой стеклянную палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой. Наблюдать образование белого дыма. Написать уравнение реакции.

д) К 2-3 мл бромной воды добавить 2 мл концентрированного раствора аммиака. Наблюдать обесцвечивание раствора. Написать уравнение реакции.

е) К 2-3 мл раствора перманганата калия добавить 2 мл. концентрированного раствора аммиака. Полученную смесь слегка подогреть. Отметить изменение окраски перманганата. Написать уравнение реакции.

Опыт 4. Равновесие в растворе аммиака.

К 1 мл концентрированного раствора аммиака прилить 25 мл воды и 1-2 капли фенолфталеина. Разлить окрашенный раствор в 3 пробирки. Одну пробирку кипятить (тяга!), в другую всыпать щепотку твердого хлорида аммония и взболтать. Сравнить окраску во всех трех пробирках. Объяснить наблюдаемые явления.

Опыт 5. Свойства аммонийных солей.

Термическое разложения солей аммония.

а) Насыпать в пробирку хлорида аммония и нагреть, держа пробирку наклонно. Через несколько минут на холодных частях пробирки образуется белый налет. Что он собой представляет?

б) Поместить на крышку тигля несколько кристалликов одной из аммонийных солей фосфорной кислоты и нагреть. Какое вещество остается на крышке тигля после нагревания? Написать уравнение реакции.

Реакция на ион аммония.

Налить в пробирку немного раствора какой-нибудь соли аммония, прибавить 1-2 мл раствора гидроксида натрия, нагреть до кипения. В выделяющийся пар внести влажную индикаторную бумажку. Отметить его запах. Написать уравнение реакции.

Опыт 6. Свойства хлорида гидразиния.

а) В две пробирки налить по 1 мл раствора хлорида гидразиния. В одну добавить йодной воды и немного раствора щелочи, в другую – перманганата калия. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

б) Взять в пробирку около 1 мл раствора хлорида меди (II), несколько кристалликов хлорида гидразиния и 4-5 мл раствора щелочи. Наблюдать образование осадка оксида меди (I). Написать уравнение реакции. Какими свойствами обладают соединения гидразиния?

Опыт 7. Свойства хлорида гидроксиламиния.

В две пробирки взять по 2-3 мл раствора хлорида гидроксиламиния. В одну пробирку добавить йодной воды, в другую – раствор перманганата калия. Что происходит? Написать уравнение реакции.