Работа № 16 свойства соединений хрома

Цель работы – получение соединений хрома исследование их свойств.

Опыт 1. Получение и свойства оксида хрома (III)

Выполнение опыта

Опыт проводить под тягой! На асбестовую сетку поместите небольшое количество растертого в порошок дихромата аммония. Раскалите железную проволоку и погрузите ее в дихромат. Наблюдается бурное разложение соли. Какой цвет имеет образовавшийся оксид хрома (III)? В две пробирки поместите немного полученного оксида хрома. В одну из них добавьте раствор серной кислоты H₂SO₄, в другую – раствор гидроксида натрия NaOH.

Запись результатов опыта

Напишите уравнение реакции разложения дихромата аммония, учитывая, что одновременно образуются азот и вода. В выводе укажите, к какому типу окислительно-восстановительных процессов относится данная реакция.

Опыт 2. Получение и свойства гидроксида хрома (III).

Выполнение опыта

В двух пробирках получите гидроксид хрома (III) взаимодействием раствора сульфата хрома Cr₂(SO₄)₃ (0,5 мл) с раствором щелочи NaOH (0,5 мл).

В первую пробирку добавьте по каплям раствор соляной кислоты HCl, во вторую – концентрированный раствор гидроксида натрия NaOH до полного растворения осадка. (Сохраните раствор во второй пробирке для следующего опыта). Сделайте вывод о растворимости гидроксида хрома (III) в кислотах и щелочах.

Запись результатов опыта

Запишите уравнения реакций образования гидроксида хрома (III), диссоциации гидроксида хрома (III), взаимодействия гидроксида хрома (III) с соляной кислотой и гидроксидом натрия. В выводе укажите кислотно-основные свойства гидроксида хрома (III).

Опыт 3. Восстановительные свойства соединений хрома (III)

Выполнение опыта

К полученному в опыте 2 раствору хромита калия (K[Cr(OH)₄]) добавьте 0,5 мл 1 М раствора гидроксида натрия NaOH и 0,5 мл 3 %-ного раствора пероксида водорода H₂O₂. Осторожно нагрейте смесь до перехода окраски из зеленой в желтую. Какое соединение при этом образовалось?

Запись результатов опыта

Напишите уравнение реакции окисления хромита калия K[Cr(OH)₄] пероксидом водорода в щелочной среде. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.

Опыт 4. Хроматы и бихроматы

4.1. Переход хромата калия в бихромат

Выполнение опыта

К раствору хромата калия KCrO₄ (0,5 мл) добавьте по каплям 2 М раствора серной кислоты H₂SO₄. Следите за изменением окраски раствора.

Запись результатов опыта

Запишите уравнение реакции. В выводе объясните, какими ионами обусловлено изменение окраски раствора бихромата калия.

4.2. Переход бихромата калия в хромат

Выполнение опыта

К раствору бихромата калия K₂Cr₂O₇ (0,5 мл) добавьте по каплям 2 М раствора щелочи NaOH. Следите за изменением окраски раствора.

Запись результатов опыта

Запишите уравнение реакции. В выводе объясните, почему происходит изменение окраски и какими ионами оно обусловлено. Разберите смещение равновесия:

2CrO₄^2- + 2H⁺  Cr₂O₇^2- + H₂O

при добавлении кислоты и щелочи.

Опыт 5. Окислительные свойства хроматов

Выполнение опыта

Раствор дихромата калия K₂Cr₂O₇ (0,5 мл) подкислите серной кислотой (4 – 5 капель) и добавьте 0,5 мл раствора иодида калия KI. Отметьте изменение окраски раствора. Докажите с помощью крахмала выделение свободного иода, для чего в пробирку внесите несколько капель крахмала.

Запись результатов опыта

Запишите уравнение реакции. Укажите процессы окисления и восстановления. В выводе объясните окислительные свойства соединений хрома (VI).

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Дайте характеристику физических свойств металлов подгруппы хрома.

2. Изобразите электронную конфигурацию валентного уровня атома хрома. Будет ли наблюдаться отличие в строении валентного уровня для молибдена и вольфрама?

3. Назовите основные степени окисления хрома. Чем объясняется многообразие степеней окисления хрома?

4. Определите степень окисления хрома в следующих соединениях: Cr₂O₃, BaCrO₄, CaCr₂O₇, Cr₂(SO₄)₃, Fe(CrO₂)₂.

5. Как изменяются восстановительные свойства в ряду хром – молибден – вольфрам?

6. Как зависят кислотные свойства соединений элементов VI В подгруппы от их степени окисления?

7. Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций взаимодействия гидроксида хрома (III): а) с раствором серной кислоты, б) с раствором едкого кали.

8. Какие продукты получаются при гидролизе сульфата хрома (III)? Напишите уравнение реакции. Добавление каких веществ будет способствовать ослаблению гидролиза сульфата хрома (III)?

9. Почему при взаимодействии растворов Cr₂(SO₄)₃ и (NH₄)₂S в осадок выпадает гидроксид хрома (III)? Напишите уравнение реакции.

10. Укажите, какие ионы дают Cr (III) и Cr (VI) в кислой и щелочной среде.

11. Какую окраску имеют соли хрома (VI)?

12. Что Вам известно о влиянии соединений хрома на организм человека?

13. На чем основано применение металлов подгруппы хрома в промышленности?