Опыт 3. Образование солей железа

Поместить в пробирку 2-3 кристаллика едкого калия (КОН) добавить 1 каплю концентрированного раствора хлорида железа (III) (FeCl₃) и две капли брома (бромной воды) (Br₂). Нагреть слегка пробирку на слабом пламени горелки и наблюдать окрашивание раствора в фиолетовый цвет вследствие образования феррата калия (K₂FeO₄) соли железной кислоты. Написать уравнение реакции образования соли K₂FeO₄ и подобрать коэффициенты.

Опыт 4. Получение аммиакатов кобальта (II) и никеля (II)

В одну пробирку налить 3-4 капли хлорида кобальта (II) (СоCl₂), в другую 3-4 капли сульфата никеля (II) (NiSO₄), в каждую пробирку прилить по каплям 25%-ый раствор аммиака (NH₄OH).

В пробирке с солью кобальта (II) по мере добавления раствора аммиака наблюдать изменение окраски раствора вследствие постепенного образования основной соли кобальта (II), а затем гидроксида кобальта(II) и после этого – розово-красного раствора аммиаката кобальта (II) ([Со(NH₃)₆](OH)₂), содержащего ионы [Co(NH₃)₆]²⁺. Затем раствор оставить постоять на воздухе. Через несколько минут наблюдать пожелтение раствора вследствие окисления ионов [Co(NH₃)₆]²⁺ в ионы [Co(NH₃)₆]³⁺. В пробирке с солью никеля (II) по мере добавления раствора аммиака наблюдать появление вначале основной соли никеля (II) зеленого цвета, а затем - гидроксида никеля (II) (Ni(OH)₂) и после этого растворение осадка вследствие образования аммиаката никеля (II) ([Ni(NH₃)₆](OH)₂), содержащего ионы [Ni(NH₃)₆]²⁺. К полученному раствору прибавить по 3-4 капли раствора щелочи и бромной воды. Наблюдать изменение цвета раствора вследствие перехода ионов [Ni(NH₃)₆]²⁺ в ионы [Ni(NH₃)₆]^3+.

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства соединений железа (II). Почему окраска многих соединении железа (II) - особенно растворов - на воздухе постепенно изменяется? Что происходит при сливании подкисленных растворов сульфата железа (II) и перманганата калия? Определите эквивалентные массы и эквиваленты окислителя и восстановителя в этой реакции.

2. Как относится железо к растворам щелочей и кислот (соляной, серной и азотной)? Напишите соответствующие уравнения реакций, уравняйте их методом ионно-электронного баланса.

3. Где в ряду стандартных электродных потенциалов находятся Fe, Со и Ni? Как эти металлы относятся к кислотам?

4. В чем проявляется сходство и в чем различие: а) железа и никеля, б) железа и кобальта?

5. Обладают ли металлы семейства железа одинаковой коррозионной устойчивостью на воздухе?

6. Почему обычное железо (с примесями) во влажном воздухе быстро ржавеет, а железо высокой чистоты устойчиво на воздухе и в воде?

7. Какое из трех соединений Fe(OH)₂, Co(OH)₂ или Ni(OH)₂ обладает более сильными восстановительными свойствами? Почему?

8. Подберите два окислителя, которые могут быть использованы для получения Fe(OH)₃ из Fe(OH)₂ таким образом, чтобы продукт реакции не загрязнялся твердыми продуктами восстановления окислителя. Напишите соответствующие уравнения реакций.

9. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксидов железа (ІІІ), кобальта(ІІІ) и никеля(ІІІ) с концентрированными и разбавленными соляной и азотной

10. При действии на сплав железа с медью 20 % раствора соляной кислоты (ρ = 1,1 г/мл) выделилось 448 мл газа (н.у.). Какой объем соляной кислоты пошел на эту реакцию, и какова масса сплава, если в нем содержалось 20 % железа?

11. Как можно обнаружить в растворе ионы Fe²⁺ и Fe³⁺? Напишите уравнения реакций.