Лабораторная работа №12

Цель работы: Изучение химических свойств элементов подгруппы хрома.

Задача: Определить влияние среды на образование состава продуктов.

Реактивы и 2н растворы: CrCl₃, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, KI, NaNO₂, Na₂SO₃

оборудование: конц. р-р HCl; 2н растворы: NaOH, NH₄OH; 1н раствор H₂SO₄; 0,1н HCl; конц. HCl; бензол; гранулы цинка, индикаторная бумага, пробирки, водяная баня.

12.1 Получение соединения хрома (II)

В цилиндрическую пробирку внести 10-15 капель раствора хлорида хрома (III), добавить 5-7 капель концентрированного раствора соляной кислоты и около миллилитра бензина или бензола. Последние, образуя верхний слой, предохраняют хром (II) от окисления кислородом воздуха.

После этого в пробирку внести 1-2 маленькие гранулы цинка. Обратить внимание на изменение окраски раствора. Составить уравнение реакции. Полученный раствор хлорида хрома (II) сохранить для следующего опыта.

12.2 Получение гидроксида хрома (II)

К 5-7 каплям раствора хлорида хрома (II), полученного в опыте 1, прибавлять по каплям избыток раствора щелочи. Что образуется? Какими свойствами обладает гидроксид хрома (II)?

12.3 Получение и свойства гидроксида хрома (III)

В две конические пробирки внести по 5 капель раствора соли хрома (III) и добавить по каплям разбавленный раствор аммиака до образования обильного осадка гидроксида хрома (III). В одну из пробирок прилить 1н. раствор серной кислоты, в другую – 2н. раствор гидроксида натрия до растворения осадков. Отметить цвет растворов.

Затем во вторую пробирку по каплям добавлять 0,1н. раствор соляной кислоты до появления мути или осадка. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения всех протекающих реакций.

12.4 Гидролиз солей хрома (III)

С помощью индикаторной бумаги определить реакцию (кислая, нейтральная или щелочная) водных растворов солей хрома (III), имеющихся в лаборатории. Затем в коническую пробирку внести 10 капель раствора соли хрома (III), добавить по каплям раствор карбоната натрия, наблюдать образование осадка. Карбонат хрома не образуется, так как в водном растворе подвергается полному гидролизу. Написать уравнение реакции гидролиза.

12.5 Окислительные свойства дихроматов

В три конические пробирки налить по 4-5 капель раствора дихромата калия и добавить по 2-3 капли раствора серной кислоты. Затем в первую пробирку прилить 2-3 капли раствора иодида калия, во вторую и третью столько же соответственно растворов нитрита и сульфита натрия. Нагреть растворы в пробирках на водяной бане и наблюдать изменение окраски. Составить уравнения соответствующих реакций методом полуреакций.

Упражнения и задачи

1) Сравнить строение атомов и свойства элементов VIА- и VIВ-групп периодической системы Д.И. Менделеева.

2) В каком направлении и почему будет смещаться равновесие

2Н⁺ + 2CrO₄^2-  Cr₂O₇^2- + H₂O

при добавлении: а) щелочи; б) кислоты?

3) Закончить составление уравнений следующих реакций, протекающих при прокаливании:

а) Fe(CrO₂)₂ + Na₂CO₃ + O₂ 

б) MoS₂ + Na₂CO₃ + KNO₃ 

в) FeWO₄ + Na₂CO₃ + NaNO₂ 

4) Для каких соединений хрома характерны окислительные свойства? Привести примеры реакций, в которых проявляются эти свойства.

5) В какой среде – кислой или щелочной – наиболее выражены окислительные свойства хрома (III)? Чем это объясняется?

6) Что происходит при добавлении раствора сульфида натрия к растворам:

а) хлорида хрома (II), б) хлорида хрома (III)? Написать уравнения реакций.

7) Как осуществить превращения:

Cr₂O₃  K₂CrO₄  K₂Cr₂O₇  Cr₂(SO₄)₃  K₃[Cr(OH)₆]

8) Какова реакция водных растворов хромата и дихромата калия: Ответ обосновать.

9) Закончить уравнения реакций:

а) NaCrO₂ + PbO₂ + NaOH 

б) Сr₂(SO₄)₃ + Br₂ + NaOH 

в) K₂Cr₂O₇ + SO₂ + H₂SO₄ 

10) Какая масса молибдена (VI) с массовой долей примесей 4% и какая масса кремния необходимы для получения 1 кг молибдена?

11). Вольфрам растворяется в смеси расплавленных КОН и KNO₃. Реакция протекает по схеме:

W + KOH + KNO₃  K₂NO₄ + KNO₂ + H₂O

Какую массу вольфрама надо растворить, чтобы получить 6,52 г вольфрамата калия?