Выполнение работы

Опыт 1. Получение и свойства гидроксида железа (II)

Налить в пробирку 1-2 мл свежеприготовленного раствора FeSO₄ и прилить такой же объем щелочи. Наблюдать выделение осадка. Через несколько минут наблюдается побурение осадка. Почему?

Требование к результатам опыта:

Написать уравнения реакций получения гидроксида железа (II) и окисление его на воздухе до Fe(ОН)₃.

Опыт 2. Получение и свойства гидроксида кобальта (II)

Налить в две пробирки по 1-2 мл раствора СоСl₂, добавить 1-2 мл раствора щелочи. Наблюдать осаждение синей формы Со(ОН)_2. Нагреть содержимое одной пробирки. Образуется Со(ОН)₂ розового цвета. При стоянии на воздухе Со(ОН)₂ окисляется до Со(ОН)₃. Быстро ли происходит эта реакция?

В другую пробирку с Со(ОН)₂ прилить несколько капель раствора пероксида водорода Н₂О₂. Что наблюдается?

Требования к результатам опыта:

1. Составить уравнения реакций получения гидроксида кобальта (II) и окисление его на воздухе до Со(ОН)₃.

2. Написать уравнение реакции окисления Со(ОН)₂ пероксидом водорода.

3. Сделать вывод о скорости окисления Со(ОН)₂ под действием кислорода воздуха и пероксида водорода.

Опыт 3. Получение и свойства гидроксида никеля (II)

В пробирку налить 1-2 мл раствора NiCl₂, добавить столько же раствора щелочи. Наблюдать образование осадка, отметить его цвет. Затем прилить несколько капель пероксида водорода. Изменяется ли цвет осадка?

Требования к результатам опыта:

1. Написать уравнение реакции получения гидроксида никеля (II).

2. Сделать вывод о характере изменения восстановительной активности в ряду Fe(OH)₂ – Co(OH)₂ – Ni(OH)₂.

Опыт 4. Восстановительные свойства иона Fe²⁺

Налить в пробирку 1-2 мл свежеприготовленного раствора FeSO₄, добавить 1-2 мл разбавленной серной кислоты и прилить раствор перманганата калия KMnO₄. Почему происходит обесцвечивание?

Требования к результатам опыта:

1. Закончить уравнение реакции: KMnO₄ + FeSO₄ + Н₂SO₄ =

2. Сделать вывод, какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляют соединения железа (II).

Опыт 5. Окислительные свойства иона Fe³⁺

К 1-2 мл раствора иодида калия KI прилить 1-2 мл хлорида железа (III) FeCl₃ до появления коричневой окраски раствора. Раствор разбавить до бледно-желтого цвета и опустить в него полоску йодкрахмальной бумаги. Что наблюдается?

Требования к результатам опыта:

1. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия иодида калия с хлоридом железа (III).

2. Сделать вывод, какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляют соединения железа (III).

Опыт 6. Получение комплексных соединений кобальта

К 1-2 мл раствора соли кобальта (II) прилить такой же объем концентрированного раствора KSCN. Образуется комплексная соль кобальта, раствор которой имеет синюю окраску.

Требование к результату опыта:

Составить уравнение реакции образования комплексной соли кобальта, учитывая, что координационное число кобальта равно 4.

Опыт 7. Получение комплексных соединений никеля

Налить в пробирку 1-2 мл раствора соли никеля (II), прилить раствор NH₄OH до образования осадка основной соли. К полученному осадку прилитьизбыток гидроксида аммония до растворения осадка. Наблюдать образование сине-фиолетового раствора аммиаката никеля.

Требования к результатам опыта:

1. Составить уравнение реакции образования основной соли никеля (II).

2. Составить уравнение реакции образования комплексной соли никеля, учитывая, что координационное число никеля равно 4.

Задачи

№ 22.1. Закончить уравнения реакций: а) Fe + H₂SO₄ (разб.) =;

б) Fe + HNO₃ (оч. разб.) =; в) Ni + H₂SO₄ (конц.) =; г) Co + HCl =

№ 22.2. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций взаимодействия гидроксидов железа (II), кобальта (II) и никеля (III) с соляной кислотой.

№ 22.3. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → FeCl₃

№ 22.4. Могут ли в растворе существовать совместно следующие вещества:

а) FeCl₃ и SnCl₂; б) FeSO₄ и NaOH;

в) FeCl₃ и K₃[Fe(CN)₆; г) FeSO₄ и K₃[Fe(CN)₆?

Для взаимодействующих веществ составить уравнения реакций.

№ 22.5. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂.

Вычислить и сделать вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при 298 К. В каком направлении сместится равновесие этой реакции при повышении температуры? (= -1014,2 кДж/моль;

= -137,1 кДж/моль; = -244,3 кДж/моль;

= -394,4 кДж/моль). (Ответ: 24 кДж).

№ 22.6. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Fe → FeСl₂ → Fe(CN)₂ → K₄[Fe(CN)₆] → K₃[Fe(CN)₆]

№ 22.7. Закончить уравнения реакций: а) Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O =;

б) Fe(OH)₃ + HCl =; в) Co(OH)₃ + HCl =; г) Ni(OH)₃ + HCl =

№ 22.8. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Ni → Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂ → Ni(OH)₃ → NiCl₂

№ 22.9. Какие степени окисления проявляет железо в своих соединениях? Как можно обнаружить ионы Fe²⁺ и Fe³⁺ в растворе? Составить молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

№ 22.10. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций гидролиза солей: а) FeCl₂ + H₂O ↔; б) NiSO₄ + H₂O ↔;

в) Co(NO₃)₂ + H₂O ↔; г) Fe₂(SO₄)₃ + H₂O ↔.

№ 22.11. Закончить уравнения реакций получения феррата калия и бария (K₂FeO₄, BaFeO₄): а) KOH + FeCl₃ + Br₂ = K₂FeO₄ + ….;

б) K₂FeO₄ + BaCl₂ =; в) Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH = KNO₂ +…

№ 22.12. Закончить уравнения реакций образования комплексных соединений и назвать их, учитывая, что координационное число железа равно 6, а кобальта и никеля 4. а) Fe(CN)₂ + KCN =; б) Co(SCN)₂ + NH₄SCN (избыток) =;

в) NiSO₄ + NH₄OH (избыток) =

№ 22.13. Сколько часов надо вести электролиз раствора FeSO₄, чтобы при силе тока в 2 А выделилось 279,2 г чистого железа? (Ответ: 133,6 ч).

№ 22.14. Рассчитать молярную массу эквивалентов и эквивалент восстановителя в реакции: Fe(OH)₂ + KMnO₄ + H₂O =

№ 22.15. Определить тепловой эффект реакции

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂,

если в реакции участвует 59,2 г FeS₂, а энтальпии образования реагирующих веществ равны: = -148,5 кДж/моль;= -803,3 кДж/моль;

= -297,4 кДж/моль. (Ответ: -418,3 кДж).

№ 22.16. Состав комплексной соли кобальта выражается эмпирической формулой CoCl₃ ∙ 4NH₃. При взаимодействии с нитратом серебра осаждается лишь одна треть содержащегося в соли хлора. Учитывая, что координационное число кобальта в этом соединении 6, определить, какие лиганды входят в состав комплексного иона и написать координационную формулу соли.

№ 22.17. Вычислить тепловой эффект реакции, протекающей при выплавке чугуна, по стандартным энтальпиям образования веществ

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂.

(-110,5 кДж/моль;-393,5 кДж/моль;-822,2 кДж/моль;-1117,1 кДж/моль). (Ответ: -50,6 кДж).

№ 22.18. Закончить в молекулярном и ионном виде уравнения качественных реакций на ион Fe³⁺:

а) Fe₂(SO₄)₃ + KOH =; б) FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] =; в) Fe(NO₃)₃ + KSCN =

№ 22.19. Закончить уравнения реакций:

а) FeSO₄ + Br₂ + H₂SO₄ =; б) FeCl₃ + H₂S =;

в) FeCl₃ + Na₂CO₃ + H₂O =; г) Fe + HNO_3(разб) =

№ 22.20. Как влияет на коррозию железа его контакт с другими металлами? Какой металл будет разрушаться первым при повреждении поверхности а) луженого, б) оцинкованного; в) никелированного железа? Составить схемы образующихся гальванических элементов. Написать уравнения реакций катодных и анодных процессов.