Утилизация: Пробирку-реактор со смесью NaNO3 и H2SO4 поместить в кристаллизатор с известковым молоком. Довести раствор до нейтральной среды по фенолфталеину. Сильно разбавить водой и использовать для подкормки комнатных растений.
Опыт №7. Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью
Оборудование и реактивы: Пробирка демонстрационная, хлоркальциевая трубка, заполненная прокаленным активированным углем, порошок или стружки меди, концентрированная азотная кислота, штатив с лапкой, резиновые прокладки, шпатель.
Ход работы: Собрать установку согласно рис. 17. В пробирку поместить медный порошок (со спичечную головку) и залить концентрированной азотной кислотой. Пробирку быстро закрыть пробкой с хлоркальциевой трубкой и активированным углем. Наблюдать происходящие процессы. Записать уравнение реакции. Процесс вести до полного растворения меди.
Техника безопасности: Азотную кислоту наливать под тягой.
Утилизация: В пробирке-реакторе осталась смесь HNO3 и Cu(NO3)2. Перенести содержимое в стакан с водой и добавлять малыми порциями малахит до прекращения растворения малахита:
(CuOH)2CO3 + 4HNO3 ® 2Cu(NO3)2 + CO2 + 3H2O.
Раствор нитрата меди отделить фильтрованием от остатка малахита, промыть малахит на фильтре, высушить. Фильтрат упарить до концентрированного раствора (можно путем длительного, естественного испарения воды из раствора в химическом стакане). Раствор Cu(NO3)2 использовать в качестве лабораторного реактива.
Опыт №8. Превращение оксида азота (II) в оксид азота (IV)
Оборудование и реактивы: Круглодонная колба, капельная воронка, пробка с двумя отверстиями, газоотводная трубка, кристаллизатор с водой, цилиндр, спиртовка, спички, медь (стружки), азотная кислота (1:1), стеклянная пластина, шпатель.
Ход работы: В колбу помещают стружки меди и приливают из капельной воронки раствор азотной кислоты (1:1). Для начала опыта раствор в колбе можно слабо подогреть спиртовкой. Колба содержит кислород воздуха, поэтому выделяющийся бесцветный оксид азота (II) частично окисляется до бурого оксида азота (IV). Смесь газов из оксида азота (II) и оксида азота (IV) собирают через некоторое время в цилиндре над водой. Оксид азота (IV) растворяется в воде, а бесцветный газ заполняет цилиндр. После полного или частичного заполнения, цилиндр переворачивают, закрывают отверстие стеклянной пластинкой. Затем убирают пластину, бесцветный оксид азота (II) при контакте с кислородом воздуха окисляется, превращаясь в оксид азота (IV) бурого цвета. Напишите уравнения химических реакций, объясните происходящие явления.
Техника безопасности: Работу выполнять под тягой, оксиды азота токсичные.
Утилизация: См. опыт №7. Предворительно удаляют медь из раствора.
Опыт №9. Каталитическое окисление аммиака
Оборудование и реактивы: Плоскодонная колба, пробка со вставленной медной проволокой, на конце которой намотан клубок из медной проволоки, спиртовка, спички, резиновая пробка для колбы, концентрированный раствор аммиака.
Ход работы: Внутренние стенки колбы смачивают раствором аммиака и закрывают пробкой. Прокаливают проволоку на спиртовке до красного каления (свечения) и быстро, открыв колбу, вносят медный клубок в колбу. Колбу закрывают плотно пробкой с медной проволокой. Некоторое время медный клубок остается раскаленным, что указывает на экзотермичность каталитической реакции окисления аммиака:
4NH3 + 5O2® 4NO + 6H2O + Q
Через некоторое время над раствором аммиака на дне колбы появляется белый дым. Объясните явление, выразите уравнениями реакций.
Техника безопасности: Колбу открывать под тягой, разбавить содержимое водой, использовать очень разбавленный раствор продуктов реакции для полива комнатных растений.