Техника и методика демонстрационных опытов по изучению химических свойств сульфатной, нитратной кислот, получению силикатной кислоты

Опыт 1. Свойства сульфатной кислоты:

Оборудование: химический стакан, лучинка, бумага.

Реактивы: сульфатная кислота концентрированная и разбавленная, вода, сахарная пудра.

Ход эксперимента.

а) Обугливание лучины. Сульфатная кислота разрушает древесину, отнимая воду и выделяя свободный карбон, при опускании лучинки в концентрированную кислоту наблюдается ее обугливание. После ополаскивания в воде лучинку демонстрируют учащимся.

б) Обугливание бумаги. На бумаге что-нибудь пишут или рисуют разбавленным раствором сульфатной кислоты. После осторожного нагревания над пламенем вода испаряется, а сульфатная кислота делается концентрированной, вследствие чего бумага обугливается и на ней появляется надпись или рисунок.

в) Обугливание концентрированной сульфатной кислотой сахара. В стакан на 100-150 мл кладут 10 г сахарной пудры. Приливают 1 мл воды до образования густой кашицы; после этого к сахару приливают 5 мл концентрированной сульфатной кислоты. После перемешивания сахар обугливается, а получившийся уголь частично окисляется в карбон (IV) оксид за счет восстановления сульфатной кислоты до сернистого газа. Выделяющиеся газообразные продукты вспучивают всю массу, которая выходит из стакана.

Опыт 2. Окислительные свойства нитратной кислоты.

Оборудование: фарфоровая чашка, пипетка, лучинка, пробирки, стакан с крышкой.

Реактивы: концентрированная нитратная кислота (с массовой долей кислоты 0,60), разбавленная нитратная кислота, опилки, сульфатная кислота, скипидар, гидроген сульфидная вода.

Ход эксперимента

Измельченные опилки в небольшой фарфоровой чашке нагревают до начала обугливания и приливают к ним с помощью пипетки 1,5мл концентрированной нитратной кислоты. Опилки сразу загораются (осторожно!).

Для демонстрации горения угля в нитратной кислоте также следует использовать концентрированную кислоту. В пробирку, закрепленную в штативе (в руках не держать!), наливают 4 – 5мл нитратной кислоты, доводят до кипения и вносят в неё небольшой уголёк. Уголёк загорается и сгорает. Если к нитратной кислоте дотронуться тлеющей лучинкой, то она сразу вспыхивает.

Для демонстрации возгорания скипидара в нитратной кислоте используют широкий стакан, на дно которого насыпают песок и ставят на него фарфоровую чашку, со смесью концентрированной нитратной и сульфатной кислот в объёмных соотношениях 1:1. Когда к этой смеси по каплям добавляют скипидар (осторожно!), то каждая капля загорается.

Нитратная кислота окисляет и неорганические вещества. В пробирку с нагретой разбавленной нитратной кислотой приливаю немного гидроген сульфидной воды. Вследствие реакции выпадает сера и образуется нитроген (ΙΙ) оксид, который на воздухе окисляется.

Опыт 3. Получение геля силикатной кислоты.

Оборудование: пробирки, стеклянные палочки, штатив

Реактивы: силикат натрия, соляная кислота, дистиллированная вода.

Ход эксперимента.

В пробирке к раствору натрий силиката с массовой долей растворенного вещества 10% (разбавленный соответственно 1:1 раствор продажного растворимого стекла или специально приготовленный раствор из сухой соли) приливают половину объема разбавленной хлоридной кислоты (1:1). Быстро перемешивают палочкой. Выпадает гель кислоты. Надо избегать избытка кислоты. Пробирку с полученной силикатной кислотой можно перевернуть вверх дном и показать, что гель при этом не выливается.