18.3. Задачі для самостійного рішення: 1009, 1051, 1053

18.4. Лабораторна робота

Необхідні прилади, устаткування і реактиви: порошокMg, стружкаAlіTi, гранулиZn, розчини лугів, розведених і концентрованих кислот (HCl,HNO₃,H₂SO₄), розчиниK₂Cr₂O_7, FeCl₃іKMnО₄, електролізер.

Дослід 1. Відношення Mg, Al і Ti до води

а) у 3 пробірки наливають по 3 мл води, 1 краплі фенолфталеїну і вносять в одну пробірку небагато порошку магнію, в іншу – стружку алюмінію, у третю – стружку титану. На холоді жоден із зазначених металів не витісняє водень з води, тому вміст трьох пробірок нагрівають до кипіння. Відзначають появу рожевого забарвлення в одній із пробірок (який?) Складають рівняння реакції, що протікає.

У висновку вкажіть:чому з водою реагує тільки один із трьох металів?

б) Пробірки охолоджують, додають у кожну декілька крапель насиченого розчинуNaClі трохи підігрівають. Що відбувається в пробірці з алюмінієм? Яку роль виконують хлорид-іони?

Дослід 2. Відношення Mg, Al і Ti до лугів

У три пробірки поміщають відповідні метали і доливають у кожну близько 2 мл 2н. розчину NaOH чи KOH. Відзначають виділення водню тільки в пробірці з алюмінієм. Пробірки підігрівають. Відзначають, чи відбулися зміни. Доданий луг розчиняє оксидну плівку з утворенням гідроксоалюмінату і дає можливість взаємодіяти алюмінію з водою. Схема взаємодії:

1. ; 2);

3) .

Підберіть коефіцієнти до даних рівнянь.

Дослід 3. Відношення Mg,AlіTiдо кислот

а) взаємодія металів з розведеними кислотами.(Дослід проводять під тягою).

У чотири пробірки наливають по 1-2 мл розчинів розведених соляної, сірчаної, азотної й оцтової кислот. У кожну з них поміщають невелику кількістьпорошку магнію.

Аналогічний дослід повторюють з алюмінієм і титаном. Якщо реакції не проходять на холоді, пробірки обережно підігрівають. Відзначають виділення газоподібних продуктів у кожному з випадків. Записують рівняння реакцій, з урахуванням того, що титан окиснюється доTi(3+). Азотна кислота пасивує титан, утворюючи на його поверхні міцну оксидну плівку. При її ушкодженні титан окиснюється до метатитановой кислотиH₂TiО₃;

б) взаємодія металів з концентрованими кислотами.(Дослід проводять під тягою).

Виконують дослід, аналогічний досліду 3а, замінивши розведені кислоти концентрованими. Відзначають протікання реакцій на холоді і при нагріванні.

Записують рівняння реакцій, що протікають, ураховуючи, що з концентрованою сірчаною кислотою утворюється сіль Ti(4+), а алюміній пасивується концентрированою HNO₃.

У висновку вкажіть:від яких факторів залежать продукти відновлення азотної і сірчаної кислот?

Дослід 4. Одержання і визначення властивостей гідроксидів Be²⁺, Mg²⁺, Al³⁺

У 4 пробірки доливають по 2-3 мл розчинів солей відповідних металів (Be²⁺,Mg²⁺,Al³⁺,Ti²⁺). Потім додають у кожну пробірку по краплях луг – 2н. розчин NaOH до випадіння осадів гідроксидів. Осади, що випали, поділяють на 2 частині. До першого додають по краплях 2 н. розчинHClдо другого – розчинNaOH. Відзначають розчинення осадів у випадку гідроксидів Ве (2+) іAl(3+). У випадку Ті (4+) випадає гідроксид оксотитануTiО(OH)₂, що розчиняється в кислоті при нагріванні і не розчиняється у водних розчинах лугів. Записують рівняння відповідних реакцій.

У висновку вкажіть:кислотні, основні чи амфотерні властивості виявляють досліджувані гідроксиди?

Дослід 5. Відбудовні властивості Mg і Al

У дві пробірки з розчинами K₂Cr₂O₇і КМnО₄додають по 1 млH₂SO₄і вносять небагато стружкиMg. Спостерігають зміну первісного забарвлення розчинів. Складають рівняння реакції, використовуючи електронно-іонний метод, з урахуванням того, що відновлюється до , а окислюється до . Виконують аналогічні досліди з порошком алюмінію. Складають рівняння реакцій.