Практическая работа. Получение и свойства кислорода Цель работы Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства. Необходимое оборудование и реактивы Оборудование: • штатив лабораторный с лапкой или держатель для пробирок; • спиртовка; • два химических стакана; • стеклянная пластинка; • пробирка; • пробка с газоотводной трубкой; • спички; • лучинка; • вата. Вещества: • перманганат калия (твердый) KMnO4; • известковая вода - Са(ОН)2; • пероксид водорода Н2О2
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Получение кислорода А) Кислород ( O 2 ) в лаборатории получают разложением перманганата калия KMnO 4 (марганцовки). Для опыта понадобится пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку насыпаем кристаллический перманганат калия. Для сбора кислорода приготовим колбу. При нагревании перманганат калия начинает разлагаться, выделяющийся кислород поступает по газоотводной трубке в колбу. Кислород тяжелее воздуха, поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Тлеющая лучинка вспыхивает в колбе: значит нам удалось собрать кислород. KMnO 4 = K 2 MnO 4 + … + O 2 ↑ Чистый кислород впервые получили независимо друг от друга шведский химик Шееле (при прокаливании селитры) и английский ученый Пристли (при разложении оксидов ртути и свинца). До их открытия ученые считали, что воздух однородная субстанция. После открытия Шееле и Пристли Лавуазье создал теорию горения и назвал новый элемент Oxygenium (лат.) – рождающий кислоту, кислород. Кислород - необходим для поддержания жизни. Человек может выдержать без кислорода всего несколько минут. Б) Налейте в стакан по 8—15 мл раствора пероксида водорода. Добавьте в стакан (на кончике шпателя) оксид марганца (IV). Что наблюдаете? Проверяем наличие кислорода тлеющей лучинкой. Напишите уравнение реакции 2 H2O2 = …. + O2
2. Обнаружение кислорода Кислород поддерживает горение - это свойство кислорода используется для его обнаружения. Ход работы:
3. Запишите уравнение реакции третьего получения кислорода в лаборатории. ответьте на вопрос - как получают кислород в промышленности?
wк = 31%
mСО₂ = 22 г
mН₂О = 78 г
Найти: формулу кислоты
Решение.
1). Определим массы кислоты и воды в растворе:
Масса кислоты: mк = wк*mр-ра = (31/100)*100 = 31 (г)
Масса воды в растворе: mв = mр-ра - mк = 100 - 31 = 69 (г)
2). Воды при испарении к-ты образовалось:
mвк = mH₂O - mв = 78 - 69 = 9 (г)
3) Определим молярные массы и химические количества образовавшихся веществ и массы элементов, входящих в их химические количества:
М(Н₂О) = 2+16 = 18 (г/моль)
nвк = mвк/M(H₂O) = 9/18 = 0,5(моля)
m(H) = 2*1*0,5 = 1(г)
m₁(O) = 1*16*0,5 = 8(г)
М(СО₂) = 12+2*16 = 44 (г/моль)
n(CO₂) = m(CO₂)/M(CO₂) = 22/44 = 0,5 (моля)
m(C) = 1*12*0,5 = 6 (г)
m₂(O) = 2*16*0,5 = 16(г)
4) Поскольку применялось только нагревание, никаких компонентов не вносилось и не удалялось, формула кислоты предположительно СхНуОz.
Рассчитаем массы и количественные соотношения элементов в этой молекуле
m(C) = 6г ; n(C) = 6/12 = 0,5
m(H) = 1; n(H) = 1/1 = 1
m(O) = m₁(O) + m₂(O) = 8 + 16 = 24; n(O) = 24/16 = 1,5
C : Н : О = 0,5 : 1 : 1,5 = 1 : 2 : 3, т.е. х=1; у=2; z=3
Формула кислоты СН₂О₃ или более привычная Н₂СО₃. Это - угольная кислота.
При нагревании она разлагается на воду и углекислый газ:
Н₂СО₃ = СО₂↑ + Н₂О
ответ: Н₂СО₃, угольная кислота.
2H(+) + 2Cl(-) + Zn(0) -> Zn(+2) + 2Cl(-) + H2(0)
2H(+) + Zn(0) -> H2(0) + Zn(+2)
2HCl + Na2CO3 -> 2NaCl + CO2 + H2O
2H(+) + 2Cl(-) + 2Na(+) + CO3(-2) -> 2Na(+) + 2Cl(-) + CO2 + H2O
2H(+) + CO3(-2)-> CO2 + H2O
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
H(+) + Cl(-) + Na(+) + OH(-) -> Na(+) + Cl(-) + H2O
H(+) + OH(-)-> H2O
2) H3PO4 = H(+)+ H2PO4(-)
H2PO4(-) = H(+) + HPO4(-2)
HPO4(-) = H(+) + PO4(-3)
H3PO4 = 3H(+) +PO4(-3)
Ba(OH)2 = BaOH(+) + OH(-)
BaOH(+) = Ba(+2) + OH(-)
Ba(OH)2 = Ba(+2) + 2OH(-)