Химические свойства соединений азота
II. Вопросы и упражнения.
1. Напишите строение электронных оболочек атомов азота и фосфора в основном и возбужденном состоянии. Почему у азота и фосфора максимальная валентность разная, а максимальная степень окисления одинаковая?
2. Назовите наиболее характерные соединения азота со степенями окисления азота -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
3. Какими свойствами обладает водный раствор аммиака в ионно-обменных и окислительно-восстановительных реакциях?
Закончите следующие уравнения реакций:
a) NH3 + H2O ®
б) NH4OH + HCl ®
в) NH4OH + FeCl2 ®
г) NH3 + KMnO4 ® N 2 + MnO2 +………
д) NH3 + Cu(OH)2®
4. Какими свойствами обладает азотистая кислота и ее соли в окислительно-восстановительных реакциях?
Закончите следующие уравнения реакций:
a) NaNO2 + KJ + H2SO4 ® NO +
б) NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 ® MnSO4 + ……..
5. Какими свойствами обладает азотная кислота в окислительно-восстановительных реакциях? Какая кислота - концентрированная или разбавленная обладает более сильными окислительными свойствами? От каких факторов зависит, какие продукты восстановления получаются при взаимодействии азотной кислоты с металлами?
Закончите следующие уравнения реакций:
а) Zn + HNO3 разб. ®
б) Zn HNO3 конц. ®
в) Cu + HNO3 разб. ®
г) Cu + HNO3 конц. ®
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Опыт 1. Свойства аммиака
1а) Налейте в пробирку 1-2 мл водного раствора аммиака и добавьте в нее 1-2 капли лакмуса. В какой цвет окрасится раствор? Какими свойствами обладает NH4OH ?
Напишите уравнение диссоциации гидроксида аммония.
1б) Налейте в пробирку 1-2 мл раствора сульфата меди и добавляйте по каплям концентрированный раствор аммиака. Полученный вначале осадок постепенно должен раствориться.
Напишите уравнения реакций образования и растворения осадка. Какие свойства аммиака объясняют растворение осадка?
1в) В пробирку налейте 1-2 мл раствора KMnO4 и столько же концентрированного раствора аммиака. Смесь слегка подогрейте над газовой горелкой. Что произошло с окраской раствора?
Напишите уравнение реакции, учитывая, что образовался азот и осадок MnO2. Составьте схему электронного баланса и укажите, какие свойства проявляет аммиак в этой реакции.
Опыт 2. Окислительные и восстановительные свойства солей азотистой кислоты.
2а) Налейте в пробирку 1-2 мл йодида калия, подкислите раствор 1-2 каплями серной кислоты и прилейте 2-3 мл раствора нитрита натрия. Обратите внимание на изменение цвета раствора. Долейте в пробирку 2-3 капли бензола и перемешайте раствор. Фиолетовая окраска бензольного кольца указывает на выделение в результате реакции йода.
Напишите уравнение реакции. Составьте схему электронного баланса. Какие свойства проявляет нитрит-ион в этой реакции?
2б) В пробирку налейте 1-2 мл перманганата калия KMnO4, подкислите раствор 2-3 каплями серной кислоты и прилейте 2-3 мл нитрита натрия. Как изменился цвет раствора?
Напишите уравнение реакции, учитывая, что одним из продуктов реакции является бесцветный сульфат марганца (II).
Опыт 3. Окислительные свойства азотной кислоты.
3а) Взаимодействие разбавленной азотной кислоты с магнием и медью.
В две пробирки налейте по 2-3 мл разбавленной азотной кислоты. В одну пробирку опустите кусочек медной проволоки, а в другую – магниевую стружку. В обоих случаях реакция идет с образованием соли металла и выделением газа – продукта восстановления азота. При составлении реакций следует учитывать, что при растворении неактивных металлов в разбавленной азотной кислоте главным образом выделяется бесцветный газ NO, а очень активных – NH4NO3.
3б) Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с магнием и медью.
В две пробирки налейте по 2-3 мл концентрированной азотной кислоты. В оду пробирку опустите кусочек медной проволоки, а в другую – магниевую стружку. В обоих случаях реакция идет с образованием соли металла и выделением газа – продукта восстановления азота. При составлении реакций следует учитывать, что при растворении неактивных металлов в концентрированной азотной кислоте главным образом выделяется бурый газ NO2, а активных – NO