Щелочные и щелочноземельные металлы.

Опыт 1. Взаимодействие натрия с водой.

Маленький кусочек металлического натрия осторожно извлеките из керосина и опустите в пробирку с водой (см. рис). Соберите в пробирку выделяющийся газ и проверьте его тлеющей лучиной. К полученному раствору прибавьте 1 каплю фенолфталеина.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 2. Окрашивание пламени солями щелочных металлов.

В пламени спиртовки несколько раз прокаливают нихромовую проволоку. Смачивают ее в растворе хлорида калия и вносят в пламя спиртовки. Наблюдают фиолетовое окрашивание.

Проволоку промывают в соляной кислоте, хорошо прокаливают, затем смачивают в растворе соли хлорида лития и вносят в пламя. Появляется малиновое окрашивание. После обработки в соляной кислоте и прокаливания проволоку, смоченную в растворе хлорида натрия, вносят в пламя. Наблюдают желтое окрашивание.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 3. Гидролиз солей щелочных металлов.

В пробирки внести растворы солей щелочных металлов. Проверьте рН растворов с помощью индикатора.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 4. Получение оксида и гидроксида кальция.

Пользуясь щипцами, прокалите небольшой кусочек мела на пламени спиртовки в течение нескольких минут. По­сле этого опустите образовавшийся твердый продукт разложе­ния в пробирку с дистиллированной водой. К полученному раствору прибавьте 1 каплю фенолфталеина.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 5. Получение и свойства гидроксида магния.

В пробирку с раствором соли магния прибавьте по кап­лям раствор щелочи до образования осадка. Полученный осадок разделите на три части и поместите в пробирки. В первую прибавьте по каплям концентрированный раствор щелочи, во вторую — концентрированную соляную кислоту, в третью — насыщен­ный раствор хлорида аммония NH₄C1.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 6. Окрашивание пламени солями щелочноземельных металлов.

Платиновую проволочку опустите в насыщенный раствор соли кальция. Извлеченную проволочку внесите в пламя горелки. Повторите опыт с насыщенными растворами солей магния, стронция, бария.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 7. Гидролиз солей щелочноземельных металлов.

В пробирки внести растворы солей щелочноземельных металлов. Проверьте рН растворов с помощью индикатора.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Контрольные вопросы к лабораторной работе

«ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ».

1. Щелочные металлы. Электронная структура атомов.

2. Какие, окислительные или восстановительные свойства проявляют щелочные металлы и почему?

3. Щелочные металлы. Распространение в природе.

4. Гидроксиды щелочных металлов. Физические и химические свойства. Применение в технике.

5. Элементы IIА группы. Электронная структура атомов. Как изменяются свойства металлов с увеличением порядкового номера?

6. Щелочноземельные металлы. Распространение в природе.

7. Жесткость воды. Способы устранения карбонатной и некарбонатной жесткости воды.

8. Сколько граммов гидрокарбоната кальция содержится в 2 м³ воды, жесткость которой равна 5 мэкв/л ?

9. Определите временную жесткость воды, если на титрование 0,05 л воды израсходовано 0,003 л 0,1н раствора соляной кислоты.

10. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

MgO → MgSO₄ → Mg(OH)₂ → MgOHCl → MgCl₂ → MgCO₃ → MgO

11. Допишите уравнения реакций:

K + H₂O → ; Na₂O + H₂O → ; K + Cl₂ → ;

Mg + H₂SO_{4 (конц.)} → ; Mg + H₂SO_{4 (разб.)} → ;

Mg + HNO_{3 (конц.)} → ; Mg + HNO_{3 (разб.)} →

12. Вычислить, какой объем воды (ρ = 1 г/см³) необходим для гашения 5,6 т извести активностью 90%?

13. Сколько углекислого газа (н.у.) выделится при термическом разложении 150 тонн известняка с содержанием карбоната кальция 98%?

14. Какой объем 1М раствора KOH может быть приготовлен из 2 л 35% раствора (ρ = 1,34 г/см³)?

Для заметок_______________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7. МАРГАНЕЦ. ЖЕЛЕЗО

ОПЫТ 1 . Получение и свойства гидроксида марганца (II)

В пробирку с раствором соли марганца добавьте раствор гидроксида натрия. Полученный осадок разделите на две части и поместите в пробирки. В первую прибавьте раствор гидроксида натрия, во вторую — раствор соляной кислоты.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

ОПЫТ 2. Окислительные свойства перманганата калия

а) Окисление перманганатом калия соли марганца.

В пробирку с раствором перманганата калия прибавьте раствор соли марганца (II).

Визуальные наблюдения _______________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Окисление перманганатом калия пероксида водорода.

В пробирку внесите раствор перманганата калия, подкислите 2-3 каплями разбавленной серной кислотой и добавьте раствор пероксида водорода. Определите выделяющийся газ тлеющей лучиной.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

в) Восстановление перманганата калия сульфитом натрия(или нитритом натрия) при различных значениях рН среды.

В три пробирки внесите по 1 см³ раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте раствор разбавленной серной кислоты, во вторую — воду, в третью — раствор щелочи. Затем в каждую пробирку добавьте раствор восстановителя (Na₂S0₃ или NaNO₂).

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 2. Качественные реакция на ионы железа.

а) Качественная реакция на ион железа (II).

В пробирку налейте раствор соли железа (II), подкислите 2-3 каплями разбавленной серной кислотой и добавьте раствор гексацианоферрата (III) калия до выпадения темно-синего осадка турнбуленовой сини. Полученный осадок разделите на две части и поместите в пробирки. В первую прибавьте раствор гидроксида натрия, во вторую — раствор соляной кислоты.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

б) Качественная реакция на ион железа (III).

В пробирку налейте раствор соли железа (III), прибавьте столько же разбавленного раствора соляной кислоты и добавьте раствор гексацианоферрата (II) калия до выпадения темно-синего осадка берлинской лазури. Полученный осадок разделите на две части и поместите в пробирки. В первую прибавьте раствор гидроксида натрия, во вторую — избыток гексацианоферрата (II).

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 3. Восстановительные свойства соединений железа (П)

а) Восстановление перманганата калия.

В пробирку налейте раствор перманганата калия, подкислите 2-3 каплями разбавленной серной кислотой и добавьте раствор соли Мора. В полученном растворе определите наличие ионов Fe³⁺ качественной ре­акцией с роданидом калия (или аммония).

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

б) Восстановление дихромата калия.

В пробирку налейте раствор дихромата калия, подкислите 2-3 каплями разбавленной серной кислотой и добавьте раствор соли Мора. В полученном растворе определите наличие ионов Fe³⁺ качественной ре­акцией с роданидом калия (или аммония).

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 4. Окислительные свойства соединений железа (Ш).

а) Окисление иодида калия.

В пробирку с раствором соли железа (Ш) добавьте раствор иодида калия.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

б) Окисление цинка.

В пробирку с раствором соли железа (Ш) внесите кусочек цинка.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 5. Получение сульфидов железа.

В одну пробирку налейте раствор соли железа (Ш), в дру­гую — такой же объем раствора соли Мора. В пробирки добавьте раствор сульфида аммония до выпадения осадка.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Опыт 6. Гидролиз солей железа.

а) Гидролиз сульфата железа (II).

В пробирку внесите соль Мора, добавьте дистиллированную воду и взболтайте. Установите реакцию среды в полученном растворе.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

б) Гидролиз хлорида железа (III).

В пробирку внесите хлорид железа (Ш), добавьте дистиллированную воду и взболтайте. Установите реакцию среды в полученном растворе.

Визуальные наблюдения _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Уравнение реакций ___________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Контрольные вопросы к лабораторной работе «МАРГАНЕЦ. ЖЕЛЕЗО».

1. Марганец. Электронная структура атома. Степени окисления.

2. Марганец. Распространение в природе. Основные минералы.

3. Оксиды марганца. Структура, химические свойства.

4. Окислительные свойства перманганата калия в зависимости от рН среды.

5. Железо. Электронная структура атома. Степени окисления.

6. Железо. Распространение в природе. Железные руды.

7. Производство чугуна и стали. Сплавы железа.

8. Оксиды и гидроксиды железа, химические свойства.

9. Укажите качественные реакции на присутствие в растворе солей двухвалентного и трехвалентного железа.

10. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂ (SO₄)₃ → Fe₂O₃

11. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты и закончите составление уравнений окислительно-восстановительных реакций:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + K₂SO₄ + …..

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + K₂SO₄ + …..

KMnO₄ + K₂SO₃ + KOH → K₂MnO₄ + K₂SO₄ + …..

12. Какая масса гидроксида железа (II) вступает в реакцию с гидроксидом аммония в нейтральной среде, если объем выделившегося аммиака (н.у.) равен 1,12 л?

13. Какой объем кислорода (н.у.) выделится при термическом разложении 10 г перманганата калия?

14. Какую массу кристаллогидрата Fe₂ (SO₄)₃ • 9H₂O необходимо взять для приготовления 200 г 15% раствора сульфата железа (III)?

Для заметок_______________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1.Глинка Н.Л Общая химия: Учебное пособие для вузов / Н.Л.Глинка; Под ред. В.А. Рабиновича. - 22-е изд., испр. - Л.: Химия, 1982. – 720 с.

2. Карапетьянц М.Х. Общая и неорганическая химия / М.Х.Карапепетьянц, С.И.Дракин. – М.:Химия, 1993. – 592 с.

3. Ахметов.Н.С. Общая и неорганическая химия / Н.С. Ахметов. – М.: Высшая школа, 2001. – 743 с.

4. Балятинская Л.Н. Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Неорганическая химия». Ч.2. Химия элементов и их соединений / Л.Н. Балятинская, И.П. Лукина, В.И. Дейнека и др. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. – 108 с.

5. Клименко В.Г. Химия элементов: Задание по самоподготовке для студентов… / В.Г. Клименко, А.Н. Володченко. – Белгород, Изд-во БелГТАСМ, 1999. – 87 с.

6. Бабич Л.В. Практикум по неорганической химии: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов / Л.В. Бабич, С.А.Балезин, Ф.Б. Гликина и др. - 4-е изд. перераб. - М.: Просвещение, 1991. – 320 с.

2