2. Запитання для самоконтролю і контролю знань

1. В чому полягають особливості будови атомів d-елементів?

2. Які ступені окиснення в сполуках проявляють d-елементи VI групи ПС? Чому?

3. У вигляді яких мінералів знаходяться Хром, Молібден і Вольфрам в природі?

4. Порівняйте фізичні властивості даних металів.

5. Складіть рівняння хімічних реакцій, які підтверджують хімічні властивості хрому, молібдену і вольфраму.

6. Поясніть характер оксидів та гідроксидів даних металів. Доведіть це за допомогою рівнянь хімічних реакцій.

7. Поясніть окисно-відновні властивості сполук даних металів. Доведіть це за допомогою рівнянь хімічних реакцій.

8. Як хімічним способом довести наявність амфотерних властивостей сполук даних металів?

9. Як застосовуються дані метали та їх сполуки в промисловості? Які сплави з них виготовляють?

3. Завдання для самоконтролю

Рівень А

1. Яку масу хрому можна одержати при відновленні хром (ІІІ) оксиду масою 120 кг, масова частка домішок в якому становить 7%?

2. Хром (VІ) оксид масою 8 г розчинили у воді об’ємом 800 мл. Визначте масову частку (%) хроматної кислоти в одержаному розчину.

3. Термічний розклад амоній біхромату відбувається за схемою:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O.

Визначте відсотковий вміст біхромату в солі, якщо при розкладі 32 г її утворилось 20 г твердого залишку (хімічний склад домішок при нагріванні не змінюється).

Рівень В

1. Визначте формулу кристалогідрату хром (ІІІ) сульфату, якщо в 179 г цього кристалогідрату зв’язано 81 г води.

2. Для добування ферохрому використовують суміш ферум (ІІІ) оксиду та хром (ІІІ) оксиду, маси яких відносяться як 2:3. Яку масу алюмінію потрібно використати на відновлення 250 г такої суміші?

3. На повне відновлення оксиду металу складу Ме₂О₃ масою 60,8 г використали певний об’єм водню. При цьому одержали 41,6 г металу. Визначте невідомий метал. Який об’єм водню використали?

Рівень С

1. Розчинили 3,58 г кристалогідрату хром (ІІІ) сульфату Cr₂(SO₄)₃∙18Н₂О. Визначте, скільки часу необхідно пропускати електричний струм силою 2,5 А, щоб повністю виділився хром, якщо вихід його за током становить 80,4%.

2. Визначте масу калій біхромату та об’єм хлоридної кислоти з масовою часткою хлороводню 36% (ρ=1,2 г/мл), які необхідно використати для добування газу, потрібного для окиснення хрому масою 5,2 г. Розчин хлороводню потрібно взяти з 40% надлишком.

3. До 200 мл 0,3 М розчину калій дихромату додали надлишок розчину лугу, а потім прилили 180 мл 1,5 М розчину барій хлориду. Визначте: а)масу осаду, що випав; б) об’єм 0,5 М розчину аргентум нітрату, який потрібно добавити до одержаного розчину, щоб осадити всі наявні в розчині хлорид-іони.

4. Експериментальна частина

Дослід 1. Добування сполук хрому.

Рівень А

Добування хром (ІІІ) гідроксиду та дослідження його властивостей.

В пробірку налийте 2-3 мл розчину хром (ІІІ) сульфату і краплями додайте розчин натрій гідроксиду до утворення осаду. Яка речовина утворилась? Розчин з осадом перемішайте і розлийте у дві пробірки. В одну з них додайте розбавлений розчин сульфатної кислоти до розчинення осаду, а в другу – розчин натрій гідроксиду також до розчинення осаду. Які властивості хром (ІІІ) гідроксиду ви довели проведеними дослідами? Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

Добування хром (VI) оксиду та дослідження його властивостей.

У пробірку налийте 2 мл холодного насиченого розчину калій дихромату і додайте краплями вдвічі більший об’єм концентрованої сульфатної кислоти (густиною 1,84 г/см³). Після охолодження суміші спостерігайте випадання темно-червоних кристалів хром (VI) оксиду. Які властивості даної речовини? Поясніть, чому у разі стикання речовини зі спиртом, він спалахує. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Добування хром (ІІІ) оксиду та дослідження його властивостей.

Доведіть теоретично, як утворити хром (ІІІ) оксид з амоній дихромату. Експериментально перевірте гіпотезу. Дослід проведіть у витяжній шафі. У невеликий фарфоровий тигель внесіть 2 г порошку амоній дихромату (NH₄)₂Cr₂O₇.Тигель на аркуші паперу поставте у витяжну шафу. В полум’ї газового пальника розжарте скляну паличку і занурте її в амоній дихромат. Який колір має утворений хром (ІІІ) оксид? Розділіть утворений оксид на дві частини, насипте у фарфорові тигельки. В один додайте такий же об’єм калій піросульфату К₂S₂O₇, а в другий – калій карбонату і сплавте утворені суміші. Охолодіть продукти сплавлення, перенесіть в пробірки і розчиніть в малій кількості води. Який тепер колір розчинів у пробірках? Які властивості має хром (ІІІ) оксид? Складіть рівняння хімічних реакцій. Якого типу дана окисно-відновна реакція? Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Дослід 2 Дослідження властивостей солей хрому

Рівень А

Дослідження порушення рівноваги іонів хромат ⇄ дихромат у розчині.

В пробірку налийте 2-3 мл розчину калій хромату. Поступово додайте розбавлений розчин сульфатної кислоти до появи помаранчевого забарвлення розчину. Відлийте частину розчину в контрольну пробірку. В експериментальній пробірці додаванням лугу доведіть утворений розчин до появи жовтого забарвлення, яке мав вихідний розчин. Порівняйте забарвлення утворених розчинів з тими, які є в лабораторії. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

Дослідження відновлювальних властивостей Cr³⁺.

В пробірку налийте 2-3 мл розчину хром (ІІІ) сульфату, додайте розчин лугу до появи осаду і подальшого його розчинення. Яка речовина утворилась? Добутий розчин розлийте у дві пробірки. В одну додайте гідроген пероксиду, а в іншу – краплями хлорну воду. Як змінилось забарвлення розчину в обох пробірках? Чому? Поясніть проведені хімічні реакції. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Дослідження окислювальних властивостей дихроматів.

Теоретично обґрунтуйте окислювальні властивості дихроматів. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій взаємодії калій дихромату з такими відновниками, як калій сульфіт та калій йодид в кислому середовищі (з Н₂SО₄). Якого забарвлення повинні набути утворені розчини? Чому? Експериментально перевірте зроблені припущення. Хімічним способом доведіть наявність утворених речовин. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Дослід 3. Гідроліз солей хрому.

Рівень А

Гідроліз хром (ІІІ) сульфату.

В пробірку з розчином хром (ІІІ) сульфату додайте декілька крапель метилоранжу. Який став колір розчину? Складіть іонні і молекулярні рівняння гідролізу даної солі. Яке рН середовище розчину? Які речовини утворюються? Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

Гідроліз натрій хроміту.

Пробірку з розчином натрій хроміту NaCrО₂ нагрійте до випадення осаду. Яка речовина випала в осад? Чому? Складіть іонні і молекулярні рівняння гідролізу даної солі. Яка сіль підлягає гідролізу сильніше: хром (ІІІ) сульфат чи натрій хроміт? Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Сумісний гідроліз хром (ІІІ) сульфату та натрій карбонату.

Теоретично та експериментально (за допомогою індикаторів) проаналізуйте протікання гідролізу хром (ІІІ) сульфату. За допомогою яких речовин можна послабити гідроліз даної солі та як його підсилити? Як вплине на протікання гідролізу додавання натрій карбонату? Перевірте це експериментально, додаючи до 2 мл розчину хром (ІІІ) сульфату краплинами розчин натрій карбонату. Який осад утворюється і який газ виділяється? Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

12