18_03_01 ХТП Рабочая тетрадь Неорганика

Гидразин, N2H4, и гидроксиламин, NH2OH, удобнее брать в виде их солей — хлорида (сульфата) гидразиния (N2H4·HClилиN2H4·2HCl) и хлорида (сульфата) гидроксиаммония NH2OH·HCl. В уравнениях реакций можно записывать эти соли в виде гидразина или гидроксиламина.

В две пробирки поместить по 3–4 капли раствора перманганата калия и 1–2 капли разбавленного раствора серной кислоты. В одну из пробирок добавить 1 микрошпатель хлорида (сульфата) гидразиния, а во вторую — 1 микрошпатель хлорида (сульфата) гидроксиаммония.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций, учитывая, что гидразин и гидроксиламин окисляются до азота, а перманганат-ион переходит в ион Mn2+, определите стехиометрические коэффициенты ионно-электронным методом:

N2H4 + KMnO4 + H2SO4 →

NH2OH + KMnO4 + H2SO4 →

Выводы:

1.Какую роль играют гидразин и гидроксиламин в данных реакциях?

2.Какую роль играют перманганат калия и серная кислота в данных реакциях?

Опыт 4. Окислительно-восстановительные свойства солей азотистой кислоты

В пробирку поместить 2–3 капли раствора перманганата калия, в другую пробирку — 2–3 капли раствора дихромата калия, в третью — столько же раствора йодида калия. Во все пробирки добавить по 2–3 капли разбавленного раствора серной кислоты, а в пробирку с раствором йодида калия — еще 1 каплю раствора крахмала. Во все три пробирки добавить по 4–5 капель раствора нитрита калия.

Наблюдения:

Каким становиться цвет реакционных смесей?

Напишите уравнения реакций, учитывая, что при взаимодействии с йодидом калия нитрит калия восстанавливается до оксида азота(II). Уравняйте их ионно-электронным методом.

KNO2 + KMnO4 + H2SO4 →

91

KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 →

KNO2 + KI + H2SO4 →

Выводы:

1.Какую роль играет KNO2 в данных реакциях?

2.Какими окислительно-восстановительными свойствами обладают нитриты?

Опыт 5. Качественные реакции на анионы фосфорных кислот

В три пробирки поместить по 3–5 капель растворов соответственно гидрофосфата натрия, дигидрофосфата натрия, дифосфата натрия. В каждую пробирку добавить по 1 капле раствора нитрата серебра.

Наблюдения:

Каков цвет образующихся осадков?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Na2HPO4 + AgNO3 →

NaH2PO4 + AgNO3 →

Na4P2O7 + AgNO3 →

Вывод:

Является ли цвет осадка качественным признаком соответствующего фосфата серебра?

Опыт 6. Получение и свойства гидроксидов сурьмы(III) и висмута(III)

В одну пробирку поместить 6–8 капель раствора хлорида сурьмы(III), а в другую — столько же капель раствора нитрата висмута(III). В обе пробирки добавить по каплям раствор гидроксида натрия до выпадения осадков.

92

Наблюдения:

Каков цвет осадков?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

SbCl3 + NaOH →

Bi(NO3)3 + NaOH →

Суспензию гидроксида сурьмы(III) разделить на 2 части. К первой части добавить несколько капель разбавленного раствора соляной кислоты, а ко второй — несколько капель раствора гидроксида натрия до растворения осадков. Аналогично провести опыты с гидроксидом висмута(III).

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций, учитывая, что в избытке щёлочи гидроксид сурьмы(III) образует комплексный ион [Sb(OH)6]3–.

Sb(OH)3 + NaOH →

Sb(OH)3 + HCl →

Bi(OH)3 + NaOH →

Bi(OH)3 + HCl →

Вывод:

Сравните кислотно-основные свойства гидроксидов сурьмы(III) и висмута(III)?

Опыт 7. Гидроксиды олова(II) и свинца(II)

7.1. Получение и свойства гидроксида олова(II). В две пробирки поместить по 3– 5 капель раствора хлорида олова(II) и по несколько капель раствора гидроксида натрия до появления осадка гидроксида олова(II). Отметить цвет и состояние (кристаллическое или аморфное) осадка.

Наблюдения:

Каков цвет и агрегатное состояние осадка (кристаллическое или аморфное)?

93

Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной форме.

SnCl2 + NaOH →

Для исследования свойств полученного гидроксида олова(II) в одну пробирку добавить несколько капель разбавленного раствора соляной кислоты до растворения осадка, а в другую — избыток раствора щелочи, также до растворения осадка.

Наблюдения:

Каков цвет образующихся растворов?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Sn(OH)2 + HCl →

Sn(OH)2 + NaOH →

Вывод:

Каковы кислотно-основные свойства гидроксида олова(II)?

7.2. Получение и свойства гидроксида свинца(II). В две пробирки поместить по

2–3 капли раствора нитрата свинца и по несколько капель раствора гидроксида натрия до появления осадков.

Наблюдение:

Каков цвет образующегося осадка?

Растворить осадки, добавляя в первую пробирку разбавленный раствор азотной или уксусной кислоты, а во вторую — концентрированный раствор щёлочи (приготовить в отдельной пробирке, растворив 5 микрошпателей твёрдого гидроксида натрия в минимальном количестве воды).

Наблюдения:

Каков цвет образующихся растворов?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Pb(NO3)2 + NaOH →

Pb(OH)2 + HNO3(разб.)→

Pb(OH)2 + NaOH →

94

Вывод:

Каковы кислотно-основные свойства гидроксида свинца(II)?

Опыт 8. Получение гидроксида олова(IV)

В две пробирки поместить по 5–6 капель раствора хлорида олова(IV) и по несколько капель раствора гидроксида натрия до появления осадков гидроксида олова(IV). Растворить осадки, добавляя в первую пробирку разбавленный раствор соляной кислоты, а во вторую — раствор гидроксида натрия.

Наблюдения:

1.Каков цвет осадка гидроксида олова(IV)?

2.Каков цвет растворов, образующихся после растворения гидроксида олова(IV)?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

SnCl4 + NaOH →

Sn(OH)4 + HCl →

Sn(OH)4 + NaOH →

Вывод:

Какими кислотно-основными свойствами обладает гидроксид олова(IV)?

Опыт 9. Оксиды свинца

9.1.Получение диоксида свинца. Опыт следует проводить в вытяжном шкафу!

Впробирку поместить 6–8 капель раствора нитрата свинца(II) и добавить по каплям раствор гидроксида натрия до образования раствора тетрагидроксидоплюмбата(II) натрия, т. е. до растворения первоначально образующегося осадка гидроксида свинца(II). К полученному раствору добавить несколько капель 30%-ного раствора пероксида водорода и осторожно нагреть до выпадения осадка диоксида свинца.

Наблюдения:

1.Каков цвет раствора тетрагидроксидоплюмбата(II) натрия?

2.Каков цвет осадка диоксида свинца?

95

Напишите уравнение обменной реакции в молекулярной и ионной форме. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции и определите стехиометрические коэффициенты ионно-электронным методом.

Pb(NO3)2 + NaOH →

Na2[Pb(OH)4] + H2O2 нагрев

9.2. Окислительные свойства диоксида свинца. Опыт следует проводить в вытяжном шкафу! В две пробирки поместить по 1 микрошпателю диоксида свинца. В первую пробирку добавить 3–5 капель разбавленного раствора серной кислоты, 2–3 капли раствора сульфата (нитрата, хлорида) марганца и нагреть.

Во вторую пробирку добавить 6–8 капель концентрированного раствора гидроксида натрия (приготовить растворением 2–3 микрошпателей твёрдого NaOH в ~1 мл воды) и осторожно нагреть. К горячему раствору прибавить 2–3 капли раствора сульфата (хлорида, нитрата) хрома(III). Наблюдать изменение окраски раствора за счёт образования

иона CrO24 . Наблюдения:

1.Как изменяется цвет реакционной смеси, содержащей соль марганца и почему?

2.Как изменяется цвет реакционной смеси, содержащей соль хрома(III) и почему?

Напишите уравнения реакций и определите стехиометрические коэффициенты ионно-электронным методом.

PbO2 + MnSO4 + H2SO4 нагрев

PbO2 + Cr2(SO4)3 + NaOH нагрев

Вывод:

Какую роль играет диоксид свинца в данных реакциях?

96

9.3. Определение степени окисления свинца в свинцовом сурике. Опыт следует проводить в вытяжном шкафу! В пробирку поместить 1 микрошпатель сурика Pb3O4, 4–5 капель разбавленного раствора азотной кислоты и осторожно нагреть в течение 1–2 минут. Затем дать реакционной смеси отстояться и раствор декантировать в другую пробирку и добавить к нему 1–2 капли раствора йодида калия.

Наблюдения:

1.Как изменяется цвет осадка в ходе реакции и почему?

2.Как изменяется внешний вид раствора после добавления иодида калия и почему?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, учитывая, что образовавшийся осадок — диоксид свинца.

Pb3O4 + HNO3(разб.) нагрев

Pb(NO3)2 + KI →

Выводы:

В каких состояниях окисления находится свинец в сурике, согласно проведённым опытам?

II. Вариативная часть

Варианты заданий для самостоятельной работы студентов

97

Задача № ___.

Задача № ___.

Задача № ___.

Задача № ___.

Темы: КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. d-ЭЛЕМЕНТЫ ГРУПП VI И VII. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

РАБОТА, ВЫПОЛНЯЕМАЯ СТУДЕНТОМ НА ЗАНЯТИИ

I. Инвариантная часть

Занятие № 17

Цель работы: изучение номенклатуры, строения и свойств комплексных соединений; изучение свойств d-элементов групп VI и VII.

Опыт 1. Комплексы анионного типа

1.1. Получение гидроксидокомплексов хрома(III) и цинка. В двух пробирках получить гидроксиды хрома(III) и цинка, прибавив к 4–5 каплям растворов солей хрома и цинка по несколько капель раствора гидроксида натрия до появления осадков. Отметить цвет осадков. Затем в обе пробирки добавить избыток раствора гидроксида натрия до полного растворения осадков.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

CrCl3 + NaOH →

Cr(OH)3 + NaOH →

ZnSO4 + NaOH →

Zn(OH)2 + NaOH →

Вывод:

Укажите значения координационных чисел для ионов Cr3+ и Zn2+:

1.2. Получение галогенидных комплексов. В двух пробирках получить осадки иодида висмута и хлорида свинца, добавив к 4–5 каплям растворов нитратов висмута(III) и свинца(II) соответственно по несколько капель иодида калия и хлорида натрия. Затем прилить растворы тех же галогенидов до полного растворения осадков. Сравнить цвет полученных растворов.

100