Ход работы: Собирают установку согласно рис. 25. В хлоркальциевую трубку помещают активированный уголь. В пробирку (1) насыпают порошок сурьмы, смешанный с сухим чистым песком. Пробирку закрывают пробкой со стеклянной трубкой и соединяют ее с пробиркой Вюрца (2), где будет накапливаться хлор и происходить взаимодействие сурьмы с хлором. Эта пробирка Вюрца закрывается пробкой с двумя отверстиями: одна для отростка хлоркальциевой трубки с активированным углем, другая для соединительной стеклянной трубки. В другой пробирке Вюрца (3) получают хлор из перманганата калия (1–2 ложечки для сжигания) и концентрированной соляной кислоты (1,5–2 мл). Обе пробирки Вюрца соединены резиновыми трубками и стеклянной трубкой, куда помещают порошок железа.
После добавления соляной кислоты к перманганату калия, быстро закрывают пробку. Хлор «омывает железо», реакции с железом без нагревания не происходит, далее хлор поступает в пробирку Вюрца (2) и накапливается там некоторое время. Приподнимают пробирку (1) и ссыпают сурьму в приемник хлора. Наблюдают интенсивное взаимодействие хлора с сурьмой (искры, белый дым). Нагревают железный порошок в стеклянной трубке с хлором, наблюдают образование бурого цвета хлорида железа (III). Написать уравнения реакций взаимодействия сурьмы и железа с хлором.
Техника безопасности: 1. Прибор должен быть герметичным. 2. Стеклянную трубку с железом нагревают осторожно, вначале прогревают ее по всей длине.
Утилизация: Установку разбирают под вытяжкой. Содержимое пробирки со смесью перманганата калия, соляной кислоты и продуктов их взаимодействия переносят в кристаллизатор с известковым молоком. Все другие емкости заполняют также известковым молоком и выливают в емкость-нейтрализатор. Утилизация этой смеси описана в опыте №1.
Опыт 5. Вытеснение хлором иода и брома из растворов их солей
Оборудование и реактивы: Пробирка Вюрца с пробкой, две U-образные трубки, хлоркальциевая трубка с активированным углем, штатив, спиртовка, спички, соляная кислота (конц.), KMnO4 (кристал.), ложечка для сжигания, растворы KI и KBrмассовой долей 5%.
Ход работы: Собирают прибор согласно рис. 26. Установка должна быть герметичной. В пробирку Вюрца (4) помещают одну – две ложечки для сжигания кристаллического KMnO4и соляную кислоту (конц.), немного превышающую уровень соли. Пробирку быстро закрывают пробкой. Выделяющийся хлор проходит сквозь толщу раствора KIв первой U-образной трубке. Наблюдают появление коричневой окраски и образование темно – фиолетовых кристаллов иода. Далее хлор проходит через раствор KBrво второй U-образной трубке, вытесняет бром из соли. Раствор приобретает красновато-бурый цвет. Излишки хлора поглощаются активированным углем в хлоркальциевой трубке (3). Закончив опыт, установку переносят в вытяжной шкаф или на улицу, заливают слабым щелочным раствором для нейтрализации хлора и кислоты. Затем разбирают и моют детали установки.
Техника безопасности: Концентрированную соляную кислоту необходимого объема наливают в емкость в вытяжном шкафу и переносят на демонстрационный стол.
Утилизация: В первой по ходу хлора U-образной трубке получают иод:
2KI + Cl2®I2 + 2KCl.
Кристаллы йода оседают через некоторое время на дно трубки, а над осадком получается раствор йода в солевом растворе. Раствор йода слить в склянку и использовать для обнаружения непредельных углеводородов. Кристаллы йода промыть холодной водой, а затем растворить в спирте. Получим спиртовую настойку йода. Если необходим кристаллический йод, то йод высушивают на воздухе, затем переносят в склянку с плотно притертой пробкой. Во второй U-образной трубке получают бром:
2KBr + Cl2®Br2 + 2KCl.
Бром находится в растворе образовавшейся соли. Слить содержимое трубки в склянку. Использовать эту смесь для обнаружения непредельных углеводородов, предварительно разбавив ее водой. Полученную бромную воду можно использовать для демонстрации следующих окислительно-восстановительных реакций:
2NH3 + 3Br2® N2 + 6HBr;
H2S + Br2® S¯ + 2HBr;
Na2S + Br2®S¯ + 2NaBr.
После опытов слить растворы NaBr и HBr с осадка серы, использовать раствор вновь для получения брома: 2NaBr + Cl2® 2NaCl + Br2..Утилизация смеси КMnO4 и HCI: см. опыт №1.
Опыт 6. Взаимодействие иода с алюминием и цинком.
Оборудование и реактивы: Фарфоровая ступка с пестиком, пипетка медицинская, шпатель, пробирка демонстрационная, порошок цинка и алюминия, пробка с двумя отверстиями, кристаллический иод, вода дистиллированная, стеклянная трубка с активированным углем, штатив с лапкой, резиновые прокладки.
Ход работы: Готовят смесь цинка (1 м.ч.) с иодом (4 м.ч.). В фарфоровой чашке смесь перетирается до порошкообразного состояния и переносится в пробирку-реактор. Пробирка-реактор закрывается пробкой со вставленной в нее пипеткой, в которую набрана вода. В другое отверстие вставлена трубка с адсорбентом. Пипеткой капают несколько капель воды на смесь в пробирке. Идет бурная реакция с выделением теплоты и возгонкой части иода в виде фиолетовых паров. Аналогично проводится опыт взаимодействия иода с алюминиевым порошком. Подсчитайте, согласно уравнения, массы иода и алюминия для проведения реакции. Напишите уравнения взаимодействия иода с цинком и алюминием.
Техника безопасности: Избегайте контакта кожи рук с иодом. Иод брать шпателем. Перемешивание смеси производить в вытяжном шкафу.
Утилизация: Пробирки после опыта залить известковой водой и перенести в емкость-нейтрализатор.