4. Експериментальна частина

Дослід 1. Дослідження дії кислот на залізо.

Рівень А

Досліди проводьте під тягою! В три пробірки налийте по 2-3 мл одного з розбавлених розчинів хлоридної, сульфатної та нітратної кислот. В кожну з пробірок опустіть по декілька шматочків заліза. Які гази виділяються в пробірках? Поясніть, чому в пробірці з нітратною кислотою виділяється бурий газ NО₂, хоча реакція іде за схемою: Fe + НNО₃ = Fe(NО₃)₃ + NО + H₂О. Запишіть спостереження. Складіть рівняння хімічних реакцій, розставте коефіцієнти методом електронного балансу. Зробіть висновки.

Рівень В

Досліди проводьте під тягою! В пробірку налийте 2-3 мл концентрованої нітратної кислоти, опустіть в неї добре очищений залізний цвях і тримайте в кислоті 10-15 хвилин. Потім цвях промийте водою, осушіть фільтрувальним папером, почистіть один бік його наждачним папером і занурте в розчин купрум (ІІ) сульфату. Спостерігайте, що відбувається на очищеній і неочищеній поверхні цвяха. Поясніть спостереження та запишіть їх. Складіть рівняння хімічних реакцій. Зробіть висновки.

Рівень С

Обґрунтуйте теоретично взаємодію заліза з розбавленою та концентрованою сульфатною кислотою за звичайних умов і при нагріванні. Проаналізуйте відміни в проходженні процесів. Перевірте експериментально зроблені припущення. Пробірку з концентрованою сульфатною кислотою нагрівайте обережно! Наявність катіонів Fe²⁺ та Fe³⁺ перевірте за допомогою якісної реакції на Fe³⁺ з калій тіоціонатом. Спостерігайте за зміною забарвлення уважно, тому що в кислому середовищі [Fe(SCN)₃] швидко розкладається. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Дослід 2. Дослідження відновлювальних властивостей солей Феруму (ІІ).

Рівень А

Налийте в дві пробірки по 1-2 мл розчину ферум (ІІ) сульфату. В одну з них додайте розчин аргентум нітрату, злегка нагрійте пробірку, не доводячи до кипіння. На який процес вказує поява на внутрішніх стінках пробірки срібного дзеркала? Потім в обидві пробірки додайте розчин калій тіоціонату. В якій пробірці з’являється червоне забарвлення? Поясніть, чому. Розставте в рівнянні реакції коефіцієнти методом електронного балансу:

AgNO₃ + FeSО₄ = Ag + Fe(NO₃)₃ + Fe₂(SО₄)₃.

Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

В три пробірки налийте по 1-2 мл розчину ферум (ІІ) сульфату. В одну з них додайте хлорну воду, а в другу розчин калію перманганату. Потім в кожну з трьох пробірок додайте по 1-2 мл розчину калій тіоціонату KSCN. Порівняйте забарвлення розчинів в обох пробірках. Закінчіть рівняння хімічних реакцій: FeSО₄ + Н₂О + Сl₂ = FeОНSО₄ + …

FeSО₄ + Н₂О + КMnO₄ = … + K₂SО₄ + KOH.

Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Обґрунтуйте теоретично взаємодію ферум (ІІ) сульфату з гідроген пероксидом в кислому та лужному середовищах. Перевірте експериментально зроблені припущення. Проведіть необхідні якісні реакції. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Дослід 3. Дослідження окислювальних властивостей солей Феруму (ІІІ).

Рівень А

В пробірку налийте 1-2 мл розчину ферум (ІІІ) хлориду, додайте 1-2 мл розчину калій йодиду. В який колір забарвився розчин? Доведіть утворення молекулярного йоду в пробірці за допомогою крохмалю. Складіть рівняння хімічної реакції. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

Помістіть в дві пробірки по1-2 мл розчину ферум (ІІІ) хлориду. В одну з них додайте 1 мл розчину сульфідної кислоти, а в другу – розчин амоній сульфіду. Чи однаковий колір випавших осадів? Чому при дії даних сполук на ферум (ІІІ) хлорид не випав осад ферум (ІІІ) сульфіду? Якою властивістю Феруму (ІІІ) пояснюється поява в обох пробірках колоїдного осаду сірки? Складіть рівняння хімічної реакції. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Теоретично обґрунтуйте проходження окисно-відновної реакції між ферум (ІІІ) хлоридом і натрій сульфітом за участю води. Проведіть експеримент, додавши в пробірку з 1-2 мл розчину ферум (ІІІ) хлориду декілька кристаликів натрій сульфіту. При цьому спочатку з’являється буро-червоне забарвлення малостійкого ферум (ІІІ) сульфіту. Пробірку нагрійте. Доведіть проходження хімічної реакції за допомогою якісної реакції. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.