- •Химия элементов (неорганическая химия) Лабораторные работы
- •8. Хром и марганец
- •9. Триада железа
- •Содержание
- •8. Хром и марганец 12
- •9. Триада железа 14 Введение
- •Экспериментальная часть
- •3.1. Разложение хлорида аммония.
- •8.1. Разложение тиосерной кислоты.
- •8.2. Восстановительные свойства тиосульфата натрия.
- •8. Хром и марганец
- •9. Триада железа
- •212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3
- •212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3
8.1. Разложение тиосерной кислоты.
Внесите в пробирку 5-6 капель раствора тиосульфата натрия и 3-4 капли раствора серной кислоты. Отметьте выпадение серы и по запаху определите, какой выделяется газ. Напишите уравнения реакций образования и разложения тиосерной кислоты. Укажите окислитель и восстановитель в реакции разложения тиосерной кислоты. Причина неустойчивости тиосерной кислоты? Напишите графическую формулу тиосерной кислоты и сравните ее с графической формулой серной кислоты.
8.2. Восстановительные свойства тиосульфата натрия.
В пробирку с раствором тиосульфата натрия (5-6 капель) прибавляйте по каплям хлорную или бромную воду. Напишите уравнение реакции окисления тиосульфата натрия хлором или бромом с участием воды и схему перехода электронов учитывая, что у одного атома серы степень окисления +4, а у другого 0. Какой из двух атомов серы выполняет функцию восстановителя?
Опыт 9. Окислительные свойства серной кислоты.
9.1. В 3 пробирки внесите по5-8 капель 2 М раствора серной кислоты и по 2-3 кусочка металлов: в первую - цинка, во вторую - железа, в третью - меди. Если реакция идет медленно, слегка подогрейте пробирки небольшим пламенем спиртовки.
Во всех ли пробирках идет реакция? Напишите уравнения протекающих реакций. Какой элемент в этих реакциях является окислителем?
9.2. В пробирку поместите 2 небольших кусочка медной проволоки и 4-5 капель концентрированной серной кислоты. Укрепите пробирку в штативе и осторожно нагрейте. Обратите внимание на выделение газа и цвет образующегося раствора. К отверстию пробирки поднесите синюю лакмусовую бумажку, смоченную водой. По изменению окраски лакмусовой бумажки определите, какой газ выделяется.
Напишите уравнение реакции и составьте схему перехода электронов. Что является окислителем в данной реакции?
9.3. В цилиндрическую пробирку поместите один микрошпатель порошка цинка и 5-6 капель концентрированной серной кислоты (пл. 1,84 г/см3). Пробирку закрепите в штативе и нагрейте на очень маленьком пламени спиртовки. Отметив в пробирке выделение пузырьков газа, подержите над ее отверстием пинцетом фильтровальную бумагу, пропитанную раствором соли свинца. Как изменился цвет бумаги? Какой продукт взаимодействия серной кислоты с цинком вызвал образование на бумаге сульфида цинка?
В чем принципиальное отличие реакций взаимодействия разбавленной и концентрированной серной кислот с металлами?
6. p-Элементы VII группы
Опыт 1. Получение хлора (тяга).
В три цилиндрические пробирки поместите по 2-3 кристаллика следующих окислителей: в первую пробирку- перманганат калия KMnO4, во вторую- двуокись марганца MnO2, в третью- бихромат калия K2Cr2O7. В каждую пробирку внесите 1-2 капли концентрированной соляной кислоты. Отметьте цвет выделяющегося хлора. Если реакция идет недостаточно энергично, пробирку осторожно подогрейте.
Напишите уравнения всех происходящих реакций и составьте к ним электронные уравнения.
Опыт 2. Растворимость йода в воде.
Поместите в пробирку 1-2 небольших кристалла йода, прилейте 5-6 капель воды и энергично взболтайте. Отметьте окраску раствора.
Слейте полученную йодную воду в другую пробирку и добавьте несколько капель раствора крахмала. Нагрейте пробирку, а затем охладите под краном струей холодной воды. Объясните явления, которые при этом происходят.
К оставшимся в первой пробирке кристаллам йода добавьте 2-3 капли раствора иодида калия. Как и почему изменяется при этом растворимость йода?
Опыт 3. Сравнительная характеристика окислительной активности свободных галогенов.
В одну пробирку внесите по 3-5 капель раствора бромида натрия, в две другие - по 3-5 капель раствора иодида калия. Во все три пробирки добавьте по 2-3 капли органического растворителя. В первую и во вторую пробирки внесите по 3-4 капли хлорной воды, в последнюю пробирку с раствором иодида калия - столько же бромной воды. Содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой и по окраске слоя органического растворителя установите, какой галоген выделяется в свободном виде в каждой из пробирок. Напишите соответствующие уравнения реакции.
Сделайте вывод об окислительной активности свободных галогенов. Сравните ваш вывод с величинами окислительно-восстановительных потенциалов по таблице. Расположите галогены в порядке возрастания их окислительной активности, а галогенид-ионы в порядке возрастания восстановительной активности. Объясните причину этой закономерности.
Опыт 5. Получение хлористого водорода (тяга).
Поместите в пробирку с газоотводной трубкой 2-3 микрошпателя хлорида натрия, прилейте 3-4 капли концентрированной серной кислоты и слабо подогрейте. Проверьте действие выделяющегося газа на влажную синюю лакмусовую бумажку. Напишите уравнение реакции. Будет ли выделяться хлороводород при взаимодействии хлорида натрия с разбавленной (0,5-1 М) серной кислотой?
Опыт 6. Реакции на ионы галогенов.
В три пробирки внесите по 3-4 капли растворов следующих солей: в первую пробирку- хлорида натрия, во вторую - бромида натрия, в третью - иодида калия. В каждую пробирку добавьте по 1-2 капли раствора нитрата серебра до выпадения характерных осадков галогенидов серебра.
Отметьте цвет осадков галогенидов серебра и напишите молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.
7. d-Элементы I и II групп
Опыт 1. Действие кислот на медь (тяга).
В три цилиндрические пробирки поместите по кусочку меди и прибавьте по 5-6 капель 2 М растворов кислот: в первую- соляной, во вторую- серной, в третью- азотной. Проделайте аналогичный опыт с концентрированными кислотами- соляной(пл. 1,19 г/см3 ), серной(пл. 1,84 г/см3 ), азотной(пл. 1,4 г/см3 ) без нагревания и при нагревании(соблюдайте осторожность).
С какими кислотами взаимодействует медь? Отметьте, какие газы выделяются при этом. Как изменяется цвет раствора после реакции? Какой ион обуславливает эту окраску? Напишите уравнения всех происходящих реакций. С какими кислотами медь не реагирует и почему?
Опыт 2. Получение гидроксида меди и исследование его свойств.
2.1. В цилиндрическую пробирку внесите 3-4 капли раствора сульфата меди и 2 М раствора щёлочи. Отметьте цвет выпавшего осадка гидроксида меди. Осторожно нагрейте пробирку с осадком. Как и почему изменяется цвет осадка? Напишите уравнения происходящих реакций.
2.2. В двух пробирках получите снова гидроксид меди. В одну пробирку добавьте 5-6 капель 2 М раствора серной кислоты, а в другу- столько же 2 М раствора щёлочи.
В каком случае происходит растворение гидроксида меди. . Напишите уравнения реакций в ионном и молекулярном виде. Сделайте вывод о свойствах гидроксида меди.
Опыт 3. Окислительные свойства ионов Cu+2.
Внесите в пробирку по 2 капли растворов сульфата меди и иодида калия. Отметьте образование осадка CuI и окрашивание раствора в жёлтый цвет. С помощью раствора крахмала убедитесь, что жёлтая окраска обусловлена выделением свободного йода. Для этого в отдельную пробирку поместите 5-6 капель раствора крахмала и добавьте туда с помощью пипетки 2-3 капли полученного раствора. Появилось ли синее окрашивание?
Напишите уравнение восстановления сульфата меди иодидом калия с образованием иодида меди(I) и свободного йода. Составьте схему передачи электронов.
Опыт 4. Комплексные соединения меди.
Налейте в пробирку 10-12 капель раствора медного купороса, после чего добавляйте по каплям концентрированный раствор аммиака, встряхивая каждый раз пробирку для лучшего перемешивания её содержимого. В ходе опыта обратите внимание на первоначальное образование осадка основной соли сульфата гидроксомеди, отметив его цвет, а также на последующее растворение полученного осадка в избытке аммиака и образование окрашенного ( какой цвет) раствора. Каков состав образующегося при этом комплексного иона?
Напишите уравнения реакций образования основной соли и комплексного соединения меди. Назовите комплексное соединение.
Опыт 5. Растворение цинка в кислотах и щелочах.
Поместите в четыре пробирки по 1 микрошпателю цинковой пыли. Затем добавьте: в пробирки по 4-5 капель 2 М растворов: в первую - соляной кислоты, во вторую – разбавленной серной кислоты, в третью - концентрированной серной кислоты и в четвертую – гидроксида натрия. Отметьте, какие газы выделяются в пробирках. Объясните, почему соляная кислота и разбавленная серная кислота и концентрированная по-разному реагируют с цинком?
Проверьте растворимость цинка в 2 М соляной кислоте и затем в растворе гидроксида натрия. На какие свойства цинка указывают эти реакции.
Составьте уравнения проделанных реакций.
Опыт 6. Получение гидроксидов цинка и кадмия и исследование их свойств.
В две пробирки налейте по 3-4 капли раствора соли цинка, в две другие- растворы соли кадмия. В каждую пробирку добавляйте по каплям 2 М раствор гидроксида натрия до образования осадков гидроксидов этих металлов. Затем проверьте: растворяются ли полученные гидроксды в разбавленной соляной кислоте и в избытке щелочи.
Напишите уравнения проделанных реакций в молекулярном и ионном виде. Сделайте вывод о свойствах гидроксидов цинка и кадмия.
Опыт 7. Получение комплексных соединений цинка и кадмия.
Поместите в одну пробирку две капли раствора соли цинка, в другую- раствора соли кадмия и добавьте в каждую пробирку по каплям 2 М раствор аммиака до образования осадка. Затем в обе пробирки добавьте по каплям концентрированный раствор аммиака до растворения осадков.
Напишите уравнения реакций получения комплексных соединений цинка и кадмия. Учтите, что для обоих ионов-комплексообразователей координационное число равно 4.
Назовите полученные соединения, напишите уравнения диссоциации этих соединений, а также комплексных ионов и выражения констант их нестойкости.
Пользуясь справочными данными констант нестойкости комплексных ионов, укажите, какой ион прочнее [Zn(NH3)4]+2 или [Cd(NH3)4]+2.