Видеофильм «Фосфор. Соединения фосфора» Перечень опытов Опыт Горение белого и красного фосфора Опыт Воспламенение красного фосфора в хлоре



Скачать 64.73 Kb.
Дата20.11.2016
Размер64.73 Kb.




Видеофильм «Фосфор. Соединения фосфора»

Перечень опытов

Опыт 1. Горение белого и красного фосфора

Опыт 2. Воспламенение красного фосфора в хлоре

Опыт 3. Получение оксида фосфора (V) и фосфорных кислот

Опыт 4. Гидролиз солей ортофосфорной кислоты

Опыт 5. Качественная реакция на ортофосфорную кислоту
Описание опытов
Опыт 1. Горение белого и красного фосфора

Цель: сравнить реакционную способность белого и красного фосфора.

Задача: наблюдать воспламенение белого и красного фосфора.

Необходимое оборудование и посуда: металлическая пластинка, лабораторный штатив с кольцом, спиртовка, спички.

Необходимые реактивы: белый и красный фосфор Р.

Описание порядка выполнения опыта:

  • помещаем металлическую пластинку на кольцо штатива;

  • под водой отрезаем небольшой кусочек белого фосфора и высушиваем его между листками фильтровальной бумаги;

  • положим на один конец пластинки небольшое количество красного фосфора, а на другой – маленький кусочек белого фосфора;

  • подставим под пластинку зажженную спиртовку;

  • наблюдаем воспламенение белого фосфора, температура воспламенения 40 – 50 С;

  • затем происходит загорание красного фосфора, температура воспламенения 240 С;

  • при горении фосфора образуются оксиды фосфора:

4P + 5O2 = P4O10,

4P + 3O2 = P4O6 (уравнения в кадре).



Вывод: белый фосфор обладает большей реакционной способностью, чем красный фосфор.
Опыт 2. Воспламенение красного фосфора в хлоре

Цель: познакомить с восстановительными свойствами фосфора.

Задача: наблюдать взаимодействие красного фосфора с газообразным хлором.

Необходимое оборудование и посуда: колба со шлифом, ложка для сжигания веществ, штапель, песок.

Необходимые реактивы: красный фосфор Р, газообразный хлор Cl2.

Описание порядка выполнения опыта:

  • предварительно заполняем колбу хлором, поместив на дно колбы слой песка;

  • насыпаем в ложку для сжигания веществ немного красного фосфора;

  • очень осторожно вносим фосфор небольшими порциями в колбу с хлором;

  • наблюдаем горение фосфора зеленоватым пламенем с образованием хлоридов фосфора:

2P + 3Cl2 = 2PCl3

2P + 5Cl2 = 2PCl5 (уравнения в кадре)



Вывод: фосфор при взаимодействии с сильными окислителями проявляет восстановительные свойства.
Опыт 3. Получение оксида фосфора (V) и фосфорных кислот

Цель: получить оксид фосфора (V), метафосфорную кислоту и ортофосфорную кислоту.

Задачи:

  • получить оксид фосфора (V) в результате взаимодействия красного фосфора и кислорода воздуха;

  • получить метафосфорную кислоту растворением оксида фосфора (V) в воде;

  • доказать присутствие метафосфат-иона в растворе;

  • получить ортофосфорную кислоту кипячением метафосфорной кислоты;

  • доказать присутствие ортофосфат-иона в растворе.

Необходимое оборудование и посуда: лабораторный штатив с лапкой и кольцом, железная пластина, стеклянная воронка, химический стакан на 200 мл, пробирки (4 шт.), штатив для пробирок, держатель для пробирок, шпатель, капельница, промывалка, стеклянная палочка, спиртовка, спички.

Необходимые реактивы: красный фосфор Р, концентрированная азотная кислота HNO3, водный раствор аммиака NH3  H2O, раствор нитрата серебра ((AgNO3) = 10 % (масс.)), раствор яичного белка, водный раствор метилоранжа, дистиллированная вода.

Описание порядка выполнения опыта:

  • немного красного фосфора поместим на железную пластинку;

  • над ним укрепим в штативе перевернутую отводной трубкой вверх стеклянную воронку, так чтобы между пластинкой и воронком было расстояние около 1 см;

  • подожжем фосфор;

  • в результате горения фосфора образуется оксид пятивалентного фосфора, который конденсируется на внутренней поверхности воронки (показать стрелкой):

4P + 5O2 = P4O10 (уравнение в кадре)

  • после окончания реакции, воронку вынем из лапки штатива, поместим в кольцо и быстро смоем белый оксид фосфора струей воды из промывалки в стакан;

  • разольем полученный раствор на 4 пробирки;

  • в первую пробирку добавим несколько капель раствора метилоранжа;

  • наблюдаем окрашивание раствора в розовый цвет, поскольку в результате растворения оксида фосфора (V) в воде образуется смесь фосфорных кислот, которые в водном растворе диссоциируют и создают кислую среду.

  • во вторую пробирку добавим несколько капель метилоранжа, раствор нейтрализуем аммиаком до слабокислой реакции, и прильем раствор нитрата серебра;

  • наблюдаем образование белого осадка, что свидетельствует о присутствии в растворе метафосфат-ионов:

HPO3 + AgNO3 = AgPO3 + HNO3

PO3- + Ag+ = AgPO3 (уравнения в кадре)



  • во вторую пробирку добавляем раствор яичного белка и наблюдаем его свертывание, что также подтверждает наличие метафосфорной кислоты;

  • следовательно, при растворении оксида фосфора (V) в воде образуется метафосфорная кислота:

P4O10 + 2H2O = 4HPO3 (уравнение в кадре).

  • в третью пробирку приливаем несколько капель концентрированной азотной кислоты и нагреванием до кипения;

  • к полученному раствору добавим несколько капель метилоранжа, нейтрализуем его аммиаком до слабокислой реакции и прильем раствор нитрата серебра;

  • наблюдаем образование осадка желтого цвета, что свидетельствует о наличии в растворе ортофосфат-ионов:

Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3NaNO3

PO43- + 3Ag+ = Ag3PO4



  • при кипячении раствора метафосфорной кислоты, она переходит в ортофосфорную:

HPO3 + H2O = H3PO4

Вывод: фосфор при горении на воздухе дает кислотный оксид фосфора (V), при растворении оксида фосфора (V) в воде образуется метафосфорная кислота, которая при кипячении переходит в ортофосфорную кислоту.
Опыт 4. Гидролиз солей ортофосфорной кислоты

Цель: познакомить с реакциями гидролиза солей ортофосфорной кислоты.

Задача: наблюдать реакции гидролиза ортофосфата, гидроортофосфата и дигидроортофосфата натрия.

Необходимое оборудование и посуда: чашки Петри (3 шт.), эталонная шкала рН, универсальный индикатор, стеклянные палочки.

Необходимые реактивы: водные растворы ортофосфата натрия Na3PO4 (С = 0,1 моль/л), гидроортофосфата натрия Na2НPO4 (С = 0,1 моль/л) и дигидроортофосфата натрия NaН2PO4 (С = 0,1 моль/л).
Описание порядка выполнения опыта:

  • в первую чашку наливаем раствор ортофосфата натрия;

  • во вторую – раствор гидроортофосфата натрия;

  • в третью – раствор дигидроортофосфата натрия;

  • в каждую чашку опускаем полоску универсального индикатора;

  • сравниваем окраску индикатора с эталонной шкалой рН;

  • раствор ортофосфата натрия имеет щелочную среду (рН = 9), в водном растворе ортофосфат натрия подвергается гидролизу по аниону:

PO43- + H2O ⇄ HPO42- + OH- (уравнение в кадре)

  • раствор гидроортофосфата натрия также имеет щелочную среду, хотя его основные свойства выражены слабее, чем у ортофосфата натрия, рН раствора равен 8;

  • в растворе гидроортофосфата натрия протекают два конкурирующих процесса: гидролиз гидроортофосфат-иона:

НPO42- + H2O ⇄ H2PO42- + OH- (уравнение в кадре)

  • и диссоциация гидроортофосфат-иона:

НPO42- ⇄ PO43- + H+ (уравнение в кадре)

  • реакция гидролиза протекает в большей степени, поэтому раствор гидроортофосфата натрия проявляет основные свойства;

  • раствор дигидроортофосфата натрия имеет кислую среду, рН раствора равен 6;

  • в растворе дигидроортофосфата натрия протекают два конкурирующих процесса: гидролиз дигидроортофосфат-иона:

Н2PO4- + H2O ⇄ H3PO4 + OH- (уравнение в кадре)

  • и диссоциация дигидроортофосфат-иона:

Н2PO4- ⇄ НPO42- + H+ (уравнение в кадре)

  • реакция диссоциации протекает в большей степени, поэтому раствор дигидроортофосфата натрия проявляет кислотные свойства.

Вывод: в ряду солей ортофосфорной кислоты Na3PO4 - Na2НPO4 - NaН2PO4 степень гидролиза уменьшается.
Опыт 5. Качественная реакция на ортофосфорную кислоту

Цель: обнаружить фосфорную кислоту химическим способом.

Задача: наблюдать обнаружение фосфорной кислоты с помощью молибдата аммония.

Необходимое оборудование и посуда: химический стакан на 100 мл (2 шт.), шпатель, стеклянные палочки, электрическая плитка, асбестовая сетка.

Необходимые реактивы: молибдат аммония (NH4)2MoO4, раствор азотной кислоты ((HNO3) = 10 % (масс.)), раствор ортофосфорной кислоты ((H3PO4) = 10 % (масс.)).

Описание порядка выполнения опыта:

  • в стакан наливаем 75 мл разбавленной азотной кислоты;

  • помещаем в раствор 0,25 г молибдата аммония;

  • после растворения молибдата аммония образуется «молибденовая жидкость»;

  • добавляем 5 мл ортофосфорной кислоты;

  • смесь нагреваем на электрической плитке;

  • наблюдаем выпадение оранжевого осадка гетерополимолибдата аммония:

Н3PO4 + 12(NH4)2MoO4 + 14HNO3 =

(NH4)3PMo12O40·2H2O↓ + 14NH4NO3 + 10H2O + 7NH3.



(уравнение в кадре).

Вывод: «молибденовая жидкость» является качественным реагентом для обнаружения фосфорной кислоты.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница