МЕТОДИЧКА2

дать изменение окраски раствора от оранжевой (Cr2O72−) до зелёной (Cr3+).

б) К раствору K2Cr2O7, подкисленному серной кислотой, прибавить свежеприготовленный раствор Na2SO3. Наблюдать изменение окраски раствора. Написать уравнение реакции.

10. Качественная реакция на молибден Выпарить досуха в фарфоровой чашке немного молибдата

аммония с одной каплей концентрированной серной кислоты. Охладить полученную массу и наблюдать ее окрашивание в интенсивно синий цвет за счёт образования соединения MoO3·Mo2O5·xH2O (молибденовая синь).

11. Восстановление соединений молибдена

Краствору молибдата аммония добавить разбавленный раствор соляной кислоты и 2-3 гранулы цинка. Наблюдать изменение цвета раствора. При написании уравнений реакций учесть, что в солянокислой среде атомарный водород восстанавливает молибдат аммония сначала до зелёного (NH4)2[MoOCl5], а затем до бурого (NH4)2[MoOCl4].

12. Получение вольфрамовой кислоты

Краствору вольфрамата натрия добавить раствор HCl до образования белого осадка вольфрамовой кислоты. При длительном хранении цвет кислоты изменяется до желтого. Осадок промыть декантацией и обработать раствором гидроксида натрия. Объяснить наблюдаемые явления и написать уравнения реакций.

13. Получение пероксидных соединений молибдена

Кнескольким крупинкам молибдата аммония в фарфоровой чашке прибавить концентрированный раствор аммиака, а затем 3 %-ный раствор пероксида водорода. Наблюдать появление красной окраски в результате реакции:

(NH4)2MoO4 + 2H2O2 = (NH4)2[MoO2(O2)2] + 2H2O

Выпарить полученный раствор досуха, добавить азотной кислоты и наблюдать образование жёлтого осадка монопероксомолибденовой(VI) кислоты по уравнению:

2(NH4)2[MoO2(O2)2] + 4HNO3 = 2H2[MoO3(O2)] + O2 + 4NH4NO3

51

Вопросы для самоподготовки

1.Общая характеристика подгруппы VIB.

2.Хром, молибден, вольфрам в природе, их получение. Применение элементов подгруппы хрома.

3.Физические и химические свойства хрома, молибдена и вольфрама.

4.Соединения хрома в степени окисления +2 и +3.

5.Соединения молибдена и вольфрама в степени окисления +2

и +3.

6.Соединения хрома(VI).

7.Соединения молибдена и вольфрама в степени окисления +6.

Лабораторная работа № 21

Элементы подгруппы VIIB

1. Получение и свойства гидроксида марганца(II)

Краствору соли марганца(II) прибавить раствор NaOH. Образовавшийся белый осадок гидроксида марганца(II) разделить на три части. Часть жидкости с осадком оставить стоять на воздухе. Обратить внимание на постепенное изменение цвета осадка. Ко второй части осадка добавить раствор кислоты, к третьей

–избыток щёлочи. Объяснить происходящие изменения. Написать уравнения реакций.

2. Получение и свойства сульфида марганца(II)

Краствору соли марганца(II) прибавить раствор сульфида натрия. Наблюдать образование нерастворимого сульфида марганца телесного цвета. Испытать отношение полученного осадка к разбавленной соляной или серной кислоте.

3. Получение и свойства оксида марганца(IV)

а) К 1-2 мл раствора сульфата марганца прибавить раствор NaOH и избыток бромной воды. Нагреть и наблюдать образование диоксида марганца.

б) К небольшому количеству диоксида марганца прилить концентрированную серную кислоту. Осторожно нагреть пробирку до интенсивного выделения газа. Доказать, что выделяющийся газ – кислород. Написать уравнения реакций. Какова устойчивость солей марганца(IV)?

52

4. Получение манганата калия

Сплавить в пробирке немного бертолетовой соли и KOH с несколькими крупинками диоксида марганца. Полученный сплав после охлаждения растворить в небольшом количестве воды и наблюдать образования зеленого раствора манганата калия. Какие свойства проявляет в этой реакции MnO2? Раствор разделить на четыре части и сохранить для работ 5, 6 и 7.

5. Диспропорционирование манганата калия

Кнебольшому количеству раствора манганата калия, полученного в работе 4, прибавить разбавленную уксусную кислоту. Как изменился цвет раствора? Диоксид марганца, образующийся при диспропорционировании, может выделиться в виде осадка или образовать коллоидный раствор. Напишите уравнение реакции.

6. Восстановительные свойства манганата калия

Краствору K2MnO4 добавить небольшими порциями хлорную воду до появления фиолетово-красной окраски раствора. Объясните наблюдаемое явление и напишите уравнение реакции.

7. Окислительные свойства манганата калия а) К раствору манганата калия, полученному в опыте 4, при-

бавить свежеприготовленный раствор Na2SO3 и нагреть. Наблюдать образование бурого осадка MnO2. Написать уравнение реакции.

б) Свежеприготовленный раствор сульфита натрия подкислить серной кислотой и добавить ~1 мл раствора манганата калия. Наблюдать его обесцвечивание. Как влияют условия проведения реакций на глубину восстановления K2MnO4?

8. Термическое разложение перманганата калия

Нагреть в пробирке несколько кристалликов KMnO4. Доказать, что при их разложении выделяется кислород. Продолжать нагревание до прекращения выделения газа. После охлаждения растворить содержимое пробирки в небольшом количестве воды. Наблюдать образование зелёного раствора K2MnO4 и бурого осадка MnO2.

53

9. Получение и свойства оксида марганца(VII)

Внимание! При выполнении данного опыта не увеличивайте количество реактивов. Возможен взрыв!

На часовое стекло положить 5-6 небольших кристаллов перманганата калия и добавить 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Осторожно перемешать реакционную смесь стеклянной палочкой, затем прикоснуться ею к комочку ваты, смоченной этиловым спиртом. Наблюдать воспламенение спирта при контакте с оксидом марганца(VII).

10. Окислительные свойства перманганата калия а) В три пробирки налить по 1 мл раствора перманганата ка-

лия и немного разбавленной серной кислоты. В первую пробирку добавить раствор сульфита натрия, во вторую – свежеприготовленный раствор сульфата железа(II), в третью – раствор щавелевой кислоты (Н2С2О4). Наблюдать обесцвечивание раствора во всех пробирках. При необходимости третью пробирку нагреть. Написать уравнения реакций.

б) К 0,5-1 мл раствора перманганата калия добавить 2 мл воды и свежеприготовленный раствор сульфита натрия до исчезновения окраски. Наблюдать образование бурого осадка MnO2.

в) К раствору MnSO4 в пробирке добавлять по каплям раствор KMnO4. Наблюдать образование бурого осадка MnO2. Определить рН раствора и написать уравнение реакции.

г) Налить в пробирку 1 мл раствора KMnO4, добавить концентрированный раствор щёлочи, а затем свежеприготовленный раствор Na2SO3. Наблюдать изменение окраски раствора. Написать уравнение реакции.

Сделать вывод о влиянии условий проведения реакций на глубину восстановления перманганат-аниона.

Вопросы для самоподготовки

1.Общая характеристика подгруппы VIIB.

2.Природные соединения элементов подгруппы VIIB. Получение марганца, технеция, рения.

3.Физические и химические свойства элементов подгруппы марганца.

54

4.Соединения элементов подгруппы марганца в степени окисления +2.

5.Соединения элементов подгруппы марганца в степени окисления +4.

6.Соединения элементов подгруппы марганца в степени окисления +6.

7.Соединения элементов подгруппы марганца в степени окисления +7.

Лабораторная работа № 22

Железо, кобальт, никель и их соединения

1. Взаимодействие железа с кислотами (работу проводить в вытяжном шкафу)

а) К небольшому количеству железных опилок в отдельных пробирках прибавить разбавленные растворы хлороводородной, азотной и серной кислот.

б) Проделать аналогичные опыты с концентрированными кислотами. Те пробирки, в которых реакция при комнатной температуре не протекает, нагреть. Объясните наблюдаемые явления и напишите уравнения реакций.

2. Получение и свойства гидроксида железа(II) Прокипятить в пробирке 5 мл воды для удаления растворён-

ного в ней кислорода. После охлаждения растворить в одной части подготовленной воды сульфат железа(II) или соль Мора - (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, в другой – гидроксид натрия. Приливая к раствору соли железа(II) щелочь, получить осадок гидроксида железа(II). Отметить цвет осадка, объяснить происходящие с ним изменения. Написать уравнения реакций.

3. Свойства солей железа(II)

Растворить немного кристаллической соли железа(II) в дистиллированной воде и разделить приготовленный раствор на шесть частей.

а) К раствору соли железа(II) прилить раствор гексацианоферрата(III) калия. Обратить внимание на цвет образующегося осадка. Написать уравнение реакции.

б) В три пробирки с раствором соли железа(II) прилить раз-

55

бавленный раствор серной кислоты. В первую пробирку добавить бромной воды, во вторую – раствор дихромата калия, в третью – раствор перманганата калия. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций.

в) В отдельных пробирках испытайте действие сероводорода и сульфида натрия на свежеприготовленный раствор соли железа(II). В чём причина различных результатов?

4. Получение и свойства гидроксида железа(III)

Получить гидроксид железа(III) и исследовать его отношение к кислотам и щелочам. Написать уравнения реакций.

5. Свойства солей железа(III)

а) Определить pH раствора хлорида железа(III) универсальной индикаторной бумагой. Написать ионо-молекулярное и молекулярное уравнения первой ступени гидролиза.

б) В две пробирки налить по 1-2 мл раствора хлорида железа(III). В одну прибавить концентрированной соляной кислоты. Содержимое второй пробирки разбавить водой и нагреть. Объяснить изменение цвета растворов.

в) К раствору хлорида железа(III) прилить раствор карбоната натрия. Объяснить происходящие изменения и написать уравнение реакции.

г) В две пробирки налить по 1-2 мл раствора хлорида железа(III). В одну пробирку прибавить раствор иодида калия. Доказать, что в ходе реакции выделяется свободный йод. Во вторую пробирку с хлоридом железа(III) прилить раствор сульфида натрия. Образовавшийся осадок обработать разбавленной хлороводородной кислотой. Объяснить происходящие явления и написать уравнения реакций.

6. Получение и свойства гидроксида кобальта(II)

К раствору соли кобальта(II) прилить раствор NaOH. Объяснить наблюдаемое явление. Прилить избыток раствора щелочи и нагреть. Объяснить происходящие явления и написать уравнения реакций.

7. Свойства солей кобальта(II)

Положить в пробирку несколько кристаллов безводного хлорида кобальта(II) и смочить водой. Наблюдать изменение

56

окраски. Затем добавить концентрированной соляной кислоты. Отметить цвет раствора. Объяснить наблюдаемые явления.

8. Получение гидроксида кобальта(III)

В две пробирки налить по 1 мл раствора соли кобальта(II). В одну пробирку добавить бромной воды, во вторую – раствор пероксида водорода. Затем прилить в обе пробирки раствор гидроксида натрия до образования осадка. Написать уравнения реакций.

9. Получение гексанитрокобальтата(III) калия (работу проводить в вытяжном шкафу!)

К1 мл раствора соли кобальта(II) прилить 1 мл уксусной кислоты и добавить избыток нитрита калия. Смесь нагреть до изменения окраски. Объяснить наблюдаемые явления и написать уравнение реакции.

10. Гидроксиды никеля

а) К раствору соли никеля(II) прилить раствор NaOH. Проследить, изменяется ли цвет осадка при стоянии на воздухе.

б) К 1 мл раствора сульфата никеля(II) прилить 1-2 мл бромной воды, а затем раствор гидроксида натрия. Отметить цвет полученного осадка. Осадок отделить декантацией и обработать его концентрированной соляной кислотой при нагревании. Что происходит? Написать уравнения реакций.

11. Аммиакаты никеля

К1 мл раствора соли никеля(II) прилить небольшими порциями раствор аммиака до образования и последующего растворения осадка. Затем добавить насыщенный раствор бромида калия. Наблюдать осаждение [Ni(NH3)6]Br2. Написать уравнения реакций.

Вопросы для самоподготовки

1.Общая характеристика железа, кобальта, никеля.

2.Железо, кобальт и никель в природе. Применение Fe, Co, Ni.

3.Физические и химические свойства железа, кобальта, никеля.

4.Карбонилы железа, никеля и кобальта.

5.Соединения железа(II): оксид, гидроксид, соли, координационные соединения.

57

6.Соединения железа(III): оксид, гидроксид, соли, координационные соединения.

7.Соединения кобальта(II): оксид, гидроксид, соли, координационные соединения кобальта.

8.Соединения кобальта(III): оксид, гидроксид, соли, координационные соединения.

9.Соединения никеля(II): оксид, гидроксид, соли, координационные соединения.

Лабораторная работа № 23

Элементы подгруппы IВ

1. Отношение меди к кислотам (вытяжной шкаф)

а) Испытать отношение меди к разбавленным соляной, азотной и серной кислотам.

б) Испытать отношение меди к концентрированным соляной, серной и азотной кислотам на холоду и при нагревании. Написать уравнения реакций и сделать выводы.

2. Получение и свойства оксида меди(I)

а) 2,5 г CuSO4 5H2O растворить в 50 мл воды, нагреть до 50 °C и добавить 4 г глюкозы, а после её растворения 6 мл 30 %- ный раствора NaOH. Смесь интенсивно перемешивать стеклянной палочкой, пока осадок не приобретёт красный цвет. Образовавшийся оксид меди(I) отфильтровать на воронке Бюхнера и промыть на фильтре дистиллированной водой. Написать уравнение реакции. Полученный Cu2O сохранить для последующих работ.

б) К небольшому количеству Cu2O добавить по каплям концентрированную соляную кислоту. Наблюдать образование белого осадка, а затем его растворение в избытке HCl. Записать уравнения протекающих реакций. Полученный раствор хлоридного комплекса меди(I) сохранить для работы 3.

в) Небольшое количество Cu2O обработать 25 %-ным раствором NH3. Объяснить растворение осадка и изменение окраски раствора при стоянии на воздухе. Написать уравнения протекающих реакций.

58

3. Получение и свойства гидроксида меди(I)

Кполученному в работе 2б раствору хлоридного комплекса меди(I) прилить раствор NaOH до образования желтого осадка CuOH. Часть осадка оставить стоять на воздухе. К другой части добавить избыток концентрированного раствора аммиака. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций.

4. Получение и свойства хлорида меди(I)

а) Растворить 1 г хлорида меди(II) в 12 мл воды. К раствору прилить 2 мл концентрированной HCl и добавить 1,5 г медных стружек. Смесь нагревать (работу проводить в вытяжном шкафу) до тех пор, пока капля раствора, внесенная в пробирку с водой, перестанет окрашивать воду в голубой цвет. Полученный темно-коричневый раствор вылить в стакан с 50 мл воды. Выпавший белый осадок хлорида меди(I) отфильтровать на воронке Бюхнера и промыть на фильтре дистиллированной водой.

б) Испытать отношение хлорида меди(I), полученного в работе 4а, к концентрированной HCl и 25 %-ному раствору NH3. Полученные растворы оставить стоять на воздухе и объяснить происходящие явления. Написать уравнения реакций.

в) На небольшое количество CuCl подействовать насыщенным раствором хлорида натрия до растворения осадка. Полученный раствор сильно разбавить. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций.

г) Несколько кристаллов CuCl поместить на часовое стекло

иоставить на воздухе. Что при этом происходит? Написать уравнения протекающих реакций.

5. Получение иодида меди(I)

Краствору сульфата меди(II) прилить раствор иодида калия. Доказать, что реакция сопровождается выделением йода. Для перевода йода в бесцветное соединение к смеси добавить раствор тиосульфата натрия. Какую окраску имеет иодид меди(I)? Написать уравнения протекающих реакций.

6. Получение и свойства гидроксида меди(II)

а) К раствору сульфата меди прибавить раствор NaOH до образования голубого осадка. Написать уравнение реакции.

59

б) Полученный гидроксид меди(II) разделить на четыре части. Испытать отношение гидроксида меди к нагреванию, к действию кислот и оснований. Для этого использовать разбавленный раствор HCl и концентрированные растворы NaOH и NH3. Объяснить наблюдаемые явления и написать уравнения реакций.

7. Получение хлорида меди(II)

Налить в стакан 7 мл воды, 7 мл концентрированной соляной кислоты и 2,5 мл концентрированной азотной кислоты, а затем внести в приготовленную смесь 2,5 г медной проволоки, нарезанной кусочками длиной около 1 сантиметра. Смесь слабо нагреть на электроплитке до начала выделения оксидов азота, после чего нагревание прекратить (работу проводить в вытяжном шкафу). Когда выделение оксидов азота прекратится, слить раствор с непрореагировавшей меди в фарфоровую чашечку, упарить до 1/3 первоначального объёма и охладить в воде со льдом. Выделившиеся кристаллы отфильтровать на воронке Бюхнера и высушить при 30 °C. Написать уравнение реакции.

8. Окрашивание пламени солями меди(II)

Небольшое количество кристаллического хлорида меди(II) поместить в фарфоровую лодочку, смочить несколькими каплями спирта и поджечь. Отметить цвет пламени.

Внимание! Смеси, содержащие серебро, после опытов № 9- № 11 сливать в специальную склянку.

9. Получение оксида серебра

К раствору нитрата серебра прилить раствор NaOH. Наблюдать образование коричневого осадка оксида серебра. Написать уравнение реакции.

10. Получение галогенидов серебра и их свойства Используя раствор нитрата серебра, получить хлорид, бро-

мид и иодид серебра. Отметить цвета осадков. Испытать действие на галогениды серебра раствора аммиака и тиосульфата натрия. Написать уравнения реакций.

11. Серебрение стекла

Прокипятить в пробирке 30 %-ный раствор NaOH, чтобы очистить от жира стенки посуды, промыть её дистиллированной

60