Основы неорганической химии

FeCl2 + H2SO4(к) = ? + FeCl3 + SO2^ + ?

FeCl2(р) + HNO3 = ? + NOCl + Cl2 + ?

K4[Fe(CN)6]+KMnO4(р)+ H2SO4(р) = K3[Fe(CN)6] + ?+ ?+?

Лабораторная работа 30. Медь, серебро, золото

Получение меди из сульфата меди вытеснением металлическим

цинком. Приготовить 5 мл насыщенного на холоду раствора сульфата меди, перелить его в фарфоровую чашку и небольшими порция вносить рассчитанное количество цинковой пыли. Чашку с реакционной смесью поставить на водяную баню и нагреть до температуры 80°. Когда растворение закончится, раствор слить, выделившийся осадок меди обработать 5%-ным раствором соляной кислоты, промыть водой путем декантации и просушить между листами фильтровальной бумаги.

Написать уравнение реакции.

Соединения меди (I)

Получение оксида меди (I). Растворить 2,5 г медного купороса в 15 мл теплой воды и добавить 1,5 г глюкозы. Нагреть раствор и быстро прилить к нему 2,5 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Смесь перемешать и оставить стоять на час. Выделившийся осадок промыть дистиллированной водой. Написать уравнения реакций.

Свойства оксида меди (1). Испытать отношение полученного оксида меди (I) к растворам кислот и аммиака. Для этого оксид меди (I) поместить в четыре пробирки. Вещество в первой пробирке обработать при нагревании концентрированным раствором серной кислоты. Наблюдать происходящее явление. Что получается в растворе и в осадке?

Во вторую пробирку прилить по каплям концентрированную соляную кислоту до растворения появляющегося белого осадка. Каков его состав? Объяснить растворение осадка в избытке этой кислоты. Раствор сохранить для следующего опыта.

Оксид меди (I) в третьей и четвертой пробирках растворить в 25%-ном растворе аммиака, одну из пробирок быстро плотно закрыть пробкой, другую оставить открытой, обе сильно встряхнуть. Изменяется ли цвет раствора? Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения проделанных реакций.

Получение и свойства гидроокиси меди (I). К солянокислому раствору оксида меди (I) (см. предыдущий опыт) медленно, по каплям, приливать 20%-ный раствор щелочи. Что наблюдается? Каков состав и цвет выделившегося осадка?

Слить раствор с осадка и добавить к осадку (по каплям) 1-2 мл 2%-ногораствора аммиака. Что происходит? Чем объясняется растворение осадка?

Написать уравнения проделанных реакций.

Хлорид меди (I). 1. Растворить 1 г хлорида меди (II) в 12 мл воды. К раствору прилить 2 мл концентрированной соляной кислоты и внести 1,5 г меди в виде мелких кусков тонкой проволоки или стружек. Реакционную смесь нагревать (добавляя воду, чтобы объем раствора был постоянным) до тех пор, пока проба раствора, внесенная в пробирку с чистой водой, перестанет окрашивать воду в голубой цвет. Когда реакция закончится, перелить раствор в стакан с 50 мл холодной воды. Что наблюдается?

Выпавший хлорид меди (I) отфильтровать, промыть сначала водой, затем 2-3 раза спиртом и испытать отношение соли к концентрированной горячей соляной кислоте и 25%-ному раствору аммиака. Солянокислый и аммиачный растворы оставить стоять на воздухе. Объяснить происходящие явления.

2. Небольшое количество кристаллов хлорида меди (I) поместить на часовое стекло и оставить на воздухе. Что наблюдается? Часть кристаллов внести в пробирку, содержащую 2-3 мл насыщенного раствора хлорида натрия или калия. Когда кристаллы растворятся, прилить в пробирку 1-2 мл воды. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения проделанных реакций.

Соединения меди (П)

Получение оксида меди (II). К небольшому количеству горячего раствора гидроксида натрия приливать горячий раствор сульфата меди до полного осаждения оксида меди (II). Реакционную смесь при помешивании нагревать в течение 10--15 мин. Что наблюдается?

Каково отношение окиси меди (II) к разбавленным и концентрированным растворам азотной, соляной, серной кислот, а также щелочам на холоду и при нагревании. Написать уравнения проделанных реакций.

Получение и свойства гидроксида меди (II). 1. К раствору сульфата меди добавить 0,5 мл глицерина, чтобы не произошло обезвоживание гидроксида меди (II). Перемешивая раствор, медленно приливать 2%-ный раствор щелочи до полного осаждения гидроксида меди (II). Осадок промыть путем декантации холодной дистиллированной водой, содержащей 1 мл глицерина на 1 л воды, до удаления сульфат-ионов, отфильтровать на воронке Бюхнера и еще раз промыть водой. 2. Полученный гидроксид меди (II) разложить в ряд пробирок и испытать отношение его к раствору 1 н. соляной кислоты, 30%-ному раствору щелочи и избытку 25%-ного раствора аммиака.

Одну пробу гидроксида меди (II) подвергнуть нагреванию. Объяснить наблюдаемые явления.

Написать уравнения реакций. Какими свойствами обладает гидроксид меди (II)?

Получение комплексной аммиачной соли меди (II). Растворить 0,5 г мелко растертого медного купороса в 12,5 мл 15%-ного раствора аммиака. Медленно прилить 7,5 мл спирта и оставить на несколько часов в холодном месте. Выпавшие кристаллы отфильтровать, промыть сначала смесью спирта с концентрированным раствором аммиака (1 : 1), а затем спиртом и эфиром. Высушить при комнатной температуре. На какие ионы диссоциирует в растворе полученное вещество?

Несколько кристаллов полученной соли растворить в небольшом количестве воды. Раствор разлить в две пробирки, в одну из них добавить 1-2 мл раствора щелочи, в другую - сероводородной воды. Что наблюдается? Как можно объяснить различное действие раствора щелочи и сероводорода нараствор полученной соли?

Получение сульфата аммония и меди (II). Растворить при нагревании 1 г медного купороса в 2 мл воды, приготовить насыщенный при 60° раствор, содержащий эквимолекулярное количество сульфата аммония. Оба горячих раствора слить, перемешать и оставить кристаллизоваться. Каков состав полученного вещества? На какие ионы диссоциирует эта соль в водном растворе? Проверить, будет ли осаждаться гидроксид меди (II) из водного раствора полученной соли при добавлении к нему раствора щелочи?

СЕРЕБРО

Свойства серебра. 1. Налить в пробирку 2-3 мл сероводородной воды, опустить в нее серебряную проволоку. Что происходит? Почему серебряные изделия на воздухе чернеют?

2.Медную пластинку или проволоку, очищенную наждачной бумагой, погрузить в 0,01 н. раствор нитрата серебра. Что наблюдается? Какое место занимает серебро в ряду напряжений металлов?

СОЕДИНЕНИЯ СЕРЕБРА

Оксиды серебра

Оксид серебра (I). Внести в пробирку 1 мл 0,1 н. раствора нитрата серебра, прилить 1 мл 0,1 н. раствора щелочи. Промыть выпавший осадок водой путем декантации и просушить на воздухе. Каков состав полученного соединения?

Небольшую часть полученного вещества поместить в пробирку и испытать его отношение к нагреванию. Оставшийся препарат серебра обработать 25%-ным раствором аммиака. Что происходит?

Написать уравнения проделанных реакций.

Оксид серебра (II). К 1 мл 0,1 н. раствора нитрата серебра прилить раствор соды и раствор персульфата калия. Какого состава осадок выделяется из раствора? Написать уравнение реакции.

Соли серебра (I)

Нитрат серебра. Несколько кристаллов нитрата серебра растворить в воде и определить рН раствора. Подвергается ли соль гидролизу? К сильным или слабым основаниям можно отнести гидроксид серебра? Какие продукты получаются при термическом разложении нитрата серебра? Написать уравнения реакций.

Галогениды серебра. Получить из нитрата серебра хлорид, бромид и йодид серебра. Промыть выделившиеся осадки водой путем декантации и испытать действие на них света, раствора аммиака и раствора тиосульфата натрия. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций.

Объяснить, почему йодид серебра растворяется в тиосульфате натрия и не растворяется в водном растворе аммиака? Как объяснить изменение окраски галогенидов серебра с увеличением атомного номера галогена? Сравнить величины произведений растворимости галогенидов и сульфида серебра. Какой анион является наиболее чувствительным реагентом на ион серебра?

Серебрение

Приготовление аммиачного раствора серебра. Растворить 0,25 г нитрата серебра в 4 мл воды, осторожно, по каплям, прибавить концентрированный раствор аммиака до растворения выделяющегося осадка (каков его состав?). Добавить 9 мл 3%-ного раствора щелочи, а затем снова раствор аммиака до удаления мути. Перелить раствор в мерный цилиндр и добавить воды до объема 20 мл.

Приготовление раствора глюкозы. Растворить 0,4 г глюкозы в 8 мл воды, добавить одну каплю концентрированного раствора азотной кислоты и кипятить смесь в течение двух минут. Раствор охладить и прибавить равный объем спирта.

Покрытие стенок пробирки серебром. Смешать аммиачный раствор серебра с раствором глюкозы в отношении 10:1. Налить в приготовленную пробирку 4-5 мл реакционной смеси, опустить пробирку в стакан с теплой водой (50-60°). Что наблюдается?

Написать уравнения проделанных реакций.

Контрольные вопросы

Написать уравнения реакций, используя метод электронного

или протонно-кислородного баланса



Au + NaCN(0,2%) + H2O + O2 = Na[Au(CN)2] + NaOH

Na[Au(CN)2] (р) + Zn = Na2[Zn(CN)4] + ?

Au(NО3)3(т) = Au + NO2 + O2

Na[AuCl2] (р) + SnCl2(р) = Au + SnCl4 + ?

Cu + NH3 + H2O + O2 = [Cu(NH3)4](OH)2

Cu + KCN(p) + H2O + O2 = K2[Cu(CN)4] + KOH

Cu + KCN(p) + H2O = K[Cu(CN)2] + KOH + H2

Cu + H2SO4(к) = ? + SO2^+ ?

Ag + H2SO4(к) = Ag2SO4 + SO2^ + ?

Cu + HNО3(к) = ? + NO2^ + ?

Cu + HNО3(30%) = ? + NO^ + ?

Ag + HNО3(30%) = ? + NO2^ + ?

Au + H2SeO4(безвод) = Au2(SeO4)3 + SeO2 + ?

Au + HNО3(к) + HCl(k) = H[AuCl4] + NO^ + ?

Au + HNO3(к) + HCl(к) AuCl3 + NO^ + ?

Лабораторная работа 31. Цинк, кадмий [14]

Соединения цинка и кадмия

Оксиды цинка и кадмия. На крышку тигля положить несколько кристаллов нитратов цинка и кадмия, нагреть их вначале осторожно, а затем сильно прокалить. Что наблюдается? Какой цвет имеют получившиеся ококсиды? Написать уравнения реакций.

Гидроксиды цинка и кадмия. К растворам солей цинка и кадмия прилить вначале немного 1 н. раствора щелочи, а затем избыток. Что наблюдается? Написать уравнения реакций.

Какие свойства гидроксидов цинка и кадмия характеризуют данные реакции?

Провести аналогичный опыт с солями цинка и кадмия, заменив щелочь водным раствором аммиака. Почему гидроксиды цинка и кадмия растворяются в избытке аммиака? Написать уравнения реакций.

В каких условиях происходит наиболее полное осаждение гидроксидов. цинка и кадмия?

Сульфиды цинка и кадмия. Получить сульфиды этих металлов из растворов нитратов цинка и кадмия. Что следует брать в качестве осадителя- сероводород или сульфид аммония? Отметить цвет выделяющихся осадков, испытать отношение их к 1 н. растворам серной и соляной кислот.

Контрольные вопросы

Написать уравнения реакций, используя метод электронного или протонно-кислородного баланса

Э + H2SO4(к) = ЭSO4 + SO2 + 2H2O (Э = Zn, Cd, Hg)

Zn(т) + H2SO4(к) = ? + Sv + ?

Zn(т) + H2SO4(к) = ? + H2S^ + ?

Э(т) + HNO3(5%) = ? + NH4NO3 + ? (Э = Zn, Cd)

Э + HNO3(30%) = ? + NO^ + ? (Э = Zn,Cd, Hg)

Э + HNO3(к) = Э(NO3)2 + NO2^ + ? (Э = Zn, Cd, Hg)

Zn(т) + NaNO3(р) + NaOH(р)) + H2O = Na2 [Zn(OН)4] + NH3

Zn(т) + NaNO2(р) + NaOH(р)) + H2O = Na2 [Zn(OН)4] + NH3

Hgизб + HNO3(50%) = Hg2(NO3)2 + NO^ + ?

Лабораторная работа 32. Олово и свинец

Свойства олова. Написать уравнения реакций, происходящих при взаимодействии олова с азотной, серной и соляной кислотами.

Растворяется ли олово в растворах щелочей?

Крупнокристаллическое олово. Налить в стакан концентрированный раствор хлорида олова (II), подкисленный соляной кислотой, и осторожно (пипеткой) прилить дистиллированную воду таким образом, чтобы образовалось два слоя. Погрузить в стакан оловянную пластинку, часть ее должна выступать из раствора хлорида олова и находиться в воде. Объяснить наблюдаемое явление.

Получение олова восстановлением цинком. В раствор хлори олов опустить пластинку металлического цинка. Что происходит? Написать уравнение реакции.

Гидроксиды олова (II) и (IV). В отдельных пробирках получить гидроксиды олова (II) и (IV) из растворов хлоридов олова?

Проявляют ли гидроксиды олова (II) и (IV) амфотерные свойства?

Написать уравнения реакций.

Станнит натрия. К раствору хлорида олова (II) прилить небольшими порциями избыток раствора щелочи. Объяснить наблюдаемые явления.

Осадить гидрат оксида висмута, внести его в раствор станнита натрия. Что происходит? Написать уравнения реакций. На какие свойства соединений олова (II) указывает эта реакция?

Свойства хлорида олова (II). 1. Налить в две пробирки по 1-2 мл раствора хлорида олова (II). В первую пробирку прилить немного бромной воды. Как меняется цвет раствора? Во вторую пробирку добавить сернистой кислоты. Что наблюдается? Написать уравнения реакций. На какие свойства соединений олова (II) указывают эти реакции?

Сульфиды олова (II) и (IV). В солянокислые растворы хлорида олова (II) и (IV) в отдельных пробирках пропустить сероводород. Какой цвет имеют выпадающие из раствора осадки сульфидов? Написать уравнения реакций.

Cвинец

Внимание! Соединения свинца ядовиты, поэтому после проведения опытов соединениями свинца необходимо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

Получение свинца вытеснением цинком. Налить в пробирку несколько миллилитров раствора ацетата свинца и опустить в него пластинку цинка. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

Оксиды свинца

Свойства. 1.Взять три пробирки, в одну из них поместить немного PbO, во вторую -- PbO2, в третью - сурик (Pb3О4). В каждую из пробирок налить 3-5 мл концентрированной соляной кислоты. Перемешать содержимое пробирок и нагреть. Что наблюдается? Какой газ выделяется? Написать уравнения реакций. Какие свойства проявляют в этой реакции PbO2 и Pb3О4?

2. Опыт повторить, заменив соляную кислоту 10% раствором азотной кислоты. Написать уравнения реакций.

3. В 0,1 н; раствор сульфата марганца, подкисленный 10% раствором серной кислоты, внести 0,5 г PbO2 и нагреть. Чем обусловлено изменение окраски раствора? Написать уравнение реакции. Будет ли происходить аналогичная реакция с PbO и Pb3О4?

Гидроксиды свинца (II) и (IV). Испытать отношение гидроксидов к кислотам и щелочам. Какими свойствами обладают гидроксиды (II) и (IV)?

Написать уравнения реакций.

Соли свинца и их свойства

Йоид свинца. К раствору ацетата свинца прилить раствор йодида калия. Что наблюдается? Отлить часть раствора с осадком в стакан, добавить 10-15 мл воды и нагреть. Какой цвет имеет полученный раствор? Охладить раствор. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнение реакции.

Основной карбонат свинца (свинцовые белила). Растворить 1 г ацетата свинца в 6 мл воды, в приготовленный раствор внести при помешивании небольшими порциями 0,5 г PbO.Что происходит? В полученный раствор основного ацетата свинца пропустить ток углекислого газа. Каков состав вещества, выпадающего в осадок. Написать уравнения реакций.

Сульфид свинца. К раствору ацетата свинца прилить раствор сульфида натрия. Часть полученный осадок обработать разбавленным раствором азотной кислоты. Что получается? Написать уравнения реакций.

К другой части осадка прилить раствор пероксида водорода. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

Контрольные вопросы

Написать уравнения реакций, используя метод электронного

или протонно-кислородного баланса

Sn + H2SO4(к) = SnSO4 + SO2^ + ?

Sn + H2SO4(гор.к) = Sn(SO4)2 + SO2^ + ?

Sn + H2SO4(к) + HCl(к) = ? + SO2^ + Cl2^ + ?

Sn + HNO3(3%) = ? + NH4NO3 + ?

Sn +HNO3(30%) = SnО2v + NO^ + ?

Sn + HNO3(>60%) = SnО2v + NO2^ + ?

Sn + HNO3(>60%) + Н2О = Н2[Sn(OH)6] + NO2^

SnCl2(p) + K2CrO4(p) + HCl = CrCl3 + ?+ SnCl4 + ?

SnCl2(p) + KMnO4(p) + HCl (р) = SnCl4 + MnCl2 + ?+ ?

Pb + HNO3(30%) = ? + NO^ + ?

PbО2 + HNO3(p) + Н2О2 = ? + O2^ + ?

PbО2 + MnSO4(k) + H2SO4(p) = HMnO4 + ?v + ?

PbS(т) + HNO3(k) = ? + Sv + ? + NO^

PbS(т) + H2SO4(k) = ?v+ SO2^ + Sv + ?

Лабораторная работа 33. Мышьяк, сурьма, висмут

Внимание! Соединения мышьяка очень ядовиты! Необходимо все работы с мышьяковистыми соединениями проводить под тягой! Остатки растворов сливать в специальные банки. При окончании работы руки вымыть с мылом.

сурьмянистого водорода. Написать уравнения всех протекающих в этом опыте реакций и объяснить их.

Оксид сурьмы (Ш). 1. К 10 мл солянокислого раствора хлорида сурьмы прилить раствор соды до слабощелочной реакции. Что наблюдается? Нагреть реакционную смесь до удаления пузырьков углекислого газа. Дать осадку осесть, промыть путем декантации несколько раз горячей водой.

2. Испытать отношение оксида сурьмы (Ш) к воде, к растворам кислот и щелочей. Написать уравнения реакций. К какому классу оксидов относится оксида сурьмы (Ш)?

З. Испытать раствор антимонита натрия Na[Sb(OH)6] нитратом серебра. Что выпадает в осадок? Какие свойства проявляет сурьма (Ш) в этой реакции?

Свойства оксида сурьмы (V). В две пробирки поместить немного оксида сурьмы (V) и испытать отношение ее к 10%-ному раствору щелочи и концентрированной соляной кислоте, Что наблюдается? Написать уравнения реакций.

Висмут

Получение висмута. Из имеющихся в лаборатории растворов солей висмута получить висмут, восстановлением из его соли цинком и испытать отношение полученного висмута к кислотам.

В каких условиях можно получить висмут из его соединений, взяв в качестве восстановителя соединения олова (П)? Написать уравнения реакций.

Свойства соединений висмута (III). 1. Испытать отношение солей висмута к воде. Написать уравнения реакций.

2. Получить гидроксид и сульфид висмута, ознакомиться с их отношеним к растворам кислот и щелочей. Написать уравнения реакций.

Получение и свойства соединений висмута (V). 1. Получить гидроксид висмута (III) и обработать ее при нагревании раствором персульфата калия. Что наблюдается? Написать уравнение реакции. Промыть осадок методом декантации.

2. Приготовить в пробирке раствор, содержащий 1-2 капли раствора нитрата марганца, 1-2 капли концентрированного раствора азотной кислоты, 2-3 капли воды. Охладить раствор и внести в него порошок висмутата калия. Что наблюдается? На какие свойства соединений висмута (V) указывает данная реакция? Написать уравнение реакции.

Контрольные вопросы

Написать уравнения реакций, используя метод электронного или протонно-кислородного баланса

Sb + HNO3(к) = Sb2O5.H2Ov+ NO2 + ?

Sb + HNO3(р) = Sb2O3.H2Ov+ NO

Bi + HNO3(р) = Bi(NO3)3 + NO + ?

Э + HNO3(k) + HCl(k) = ЭCl3 + NO + ? (Э = Bi, As)

Sb + HNO3(k) +HCl(k) = H[SbCl6] + NO +?

As + H2SO4(к, гор) = As2O3v + SO2 + ?

Э + H2SO4(к, холод) = Э2(SO4)3 + SO2 + ?

Sb2O3(т) + HNO3(к) = Sb2O5 + NO2 + ?

Sb2O5(т) + HCl(k) = SbCl3 + Cl2 + ?

КaBiO3(р) + MnSO4(р) + H2SO4(р) = Bi2(SO4)3 + KMnO4+ ?+ ?

КaBiO3(р) + Mn(NO3)3(р)+HNO3 (р) = Bi(NO3)3 + KMnO4 + KNO3 + ?

NaBiO3(р) + NH4Cl(р) + H2O = NaCl + Bi(OH)3v + N2 + NaOH

As + HNO3(к) = H3AsO4 + NO2^ + H2O

AsH3 + HNO3(к) = H3AsO4 + NO2^ + ?

Э2O3 + HNO3(к) + H2O = H3ЭO4 + NO2^ (Э = As, Sb)

As2O3 + HNO3(60-70%) + H2O = H3AsO4 + NO2^ + NO^

H3AsO4 + NH3(г) + H2O = (NH4)3AsO4 .3H2Ov

H3AsO4 + HI(к) = As2O3v + I2 + ?

H3AsO4 + HI(к) = HAsO2v + I2 + ?

Bi(OH)3 + KMnO4 + КOH(k) = KBiO3v+ K2MnO4 + ?

Bi(OH)3 + K2S2O8 + КOH(k) = KBiO3v+ K2SO4 + ?

Bi(OH)3 + Na2[Sn(OH)4] (р) = Biv+ Na2[Sn(OH)6]



Лабораторная работа 34. Качественное определение ионов d-элементоа

Реакции на ион Cu2+. В пробирку внести 1 мл раствора соли меди (II) и добавить по каплям раствор щелочи до выделения осадка. Отметить цвет осадка. Растворяется ли осадок Cu(OH)2 в разбавленных растворах кислот и концентрированных растворах щелочей? Учесть, что ион [Cu(OH)4]2- малоустойчив и может разрушиться с образованием Cu(OH)2 при разбавлении водой.

В две пробирки внести по 1 мл раствора соли меди (II). В первую добавить раствор аммиака до образования осадка основной соли CuOH)2SO4.

Отметить цвет осадка. Затем добавить раствор аммиака до растворения осадка и окрашивания раствора в интенсивно - синий цвет:

(CuOH)2SO4+8NH4OH=2[Cu(NH3)4]2++ SO+2OH- + 8H2O

Во вторую пробирку добавить по каплям раствор соли (NH4)2CO3 до образования осадка основной соли зеленовато-голубого цвета, который растворяется в избытке (NH4)2CO3:

2CuCl+2(NH4)2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3 + 4NH4Cl+CO2,

(CuOH)2CO3 + 4(NH4)2CO3 2[Cu(NH3)4]CO3 + 3CO2 + 5H2O

Реакции на ион Zn2+. В две пробирки внести по 1 мл раствора соли цинка. В первую добавить по каплям раствор щелочи до выпадения белого аморфного осадка. Осадок разделить на три части. К первой части добавить избыток раствора щелочи, ко второй части - 2 н. раствор HCl, к третьей части - раствор аммиака. Что наблюдается?

По способности растворяться в растворе аммиака Zn(OH)2 отличается от Cr(OH)3, Fe(OH)3 , Fe(OH)2, которые нерастворимы в избытке аммиака.

Zn(OH)2+4NH4OH=[Zn(NH3)4](OH)2+4H2O

Во вторую пробирку добавить 1 мл раствора Na2S. Наблюдать образование белого осадка ZnS. Написать уравнение реакции.

Реакции на ион Cd2+. В две пробирки внести по 1 мл раствора соли кадмия. В первую добавить по каплям раствор щелочи до выпадения белого осадка Cd(OH). Осадок разделить на три части и испытать его на отношение к растворам: кислоты, избытка щелочи и аммиака.

Cd(OH)2+2HClCdCl2+2H2O,

Cd(OH)2+4NH4OH=[Cd(NH3)4](OH)2+H2O

Осадок нерастворим в избытке раствора щелочи.

Во вторую пробирку добавить 1 мл раствора Na2S. Наблюдать выпадения ярко-желтого или желто-оранжевого осадка, растворимого в разбавленной HNO3 и концентрированной HCl при нагревании. Написать уравнения реакций.

Реакция на ион Cr3+. В пробирку внести 1 мл раствора соли хрома (III) и добавить по каплям раствор аммиака до выпадения осадка серо-зеленого цвета:

CrCl3+3NH4OHCr(OH)3+3NH4Cl

Испытать отношение осадка к растворам кислот и щелочей. Отметить цвет растворов:

Cr(OH)3+3HCl[Cr(H2O)6]Cl3 - сине-фиолетовый

Cr(OH)3+3NaOHNa3[Cr(OH)6] - зеленый

Реакции на ион Fe2+. В четыре пробирки внести по 1 мл раствора соли Fe(II). В первую добавить по каплям раствор щелочи до выпадения осадка белого цвета, быстро переходящий в зеленый а затем в красно-бурый (Fe(OH)2Fe(OH)3).

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3

Во вторую пробирку добавить раствор Na2S. Наблюдать выпадения осадка черного цвета FeS, растворимый в разбавленных растворах кислот.

В третью пробирку добавить раствор гексоцианоферрата (III) калия. Наблюдать образования осадка синего цвета:

FeCl2 + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 2KCl

В четвертую пробирку добавить растворы H2SO4 и KMnO4. Наблюдать обесцвечивание раствора:

5FeCl2 + KMnO4 + 4H2SO4 = 5FeCl3 + MnSO4 + 4H2O

Реакции на ион Fe3+. В четыре пробирки внести по 1 мл раствора соли железа (III). В первую добавить по каплям раствор щелочи или раствор аммиака до образования осадка красно-бурого цвета:

FeCl3 + 3NaOH =Fe(OH)3 + 3NaCl

или

FeCl3 + 3NH4OH = Fe(OH)3 + 3NH4Cl



Во вторую пробирку добавить раствор KSCN или NH4SCN. Наблюдать окрашивание раствора в кроваво- красный цвет.

FeCl3 + 3NH4SCN = Fe(SCN)3 + 3NH4Cl

В третью добавить раствор гексацианоферрата (II) калия. Наблюдать образование синего осадка:

FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 3KCl

В четвертую добавить раствор KI. Наблюдать образование раствора желто-коричневого цвета:

2FeCl3 + 2KI2FeCl2 + 2KCl + I2

Добавить 2-3 капли раствора крахмала. Что наблюдается?

Реакция на ион Co2+. В две пробирки внести по 1 мл раствора соли кобальта (II). В первую по каплям добавить раствор щелочи до появления осадка розового цвета, переходящий в осадок синего цвета (Co(OH)2-Co(OH)2). Затем к осадку добавить 3% раствор H2O2 и наблюдать образование осадка темно-коричневого цвета:

CoCl2 + 2NaOH Co(OH)2 + 2NaCl,

2Co(OH)2 + H2O2 = 2Co(OH)3

Во вторую пробирку добавить раствор уксусной кислоты и столько же насыщенного раствора KNO2. Выпадает осадок желтого цвета:



CoCl2+2CH3COOH+7KNO2+K3[Co(NO2)6] +2CH3COOK+H2O+NO+2KCl

Реакция на ион Ni2+. В две пробирки внести по 1 мл раствора соли никеля (II). В первую добавить раствор щелочи. Наблюдать выпадения осадка зеленного цвета. К осадку добавить 3-4 капли бромной воды и нагреть. Образуется осадок черного цвета:

2Ni(OH)2 + Br2 + 2H2O = 2Ni(OH)3 + 2HBr

Во вторую пробирку добавить по каплям аммиачный раствор диметилглиоксима до образования осадка розово-красного цвета:

NiCl2 + 2NH3 + 2C4H8N2O2 = 2NH4Cl + Ni(C4H7N2O2)2

Контрольные вопросы

Написать уравнения реакции качественного определения катионов

SnCl2(p) + KOH(p+ Bi(NO3)3 = Biv+ К2SnO3 + ?+?+?

Na2[SnCl6] + Н2S(г) = SnS2vжелтый + ? + 4HCl

Pb(NO3)2(p) + K2CrO4(p) = PbCrO4vжелтый + ?

Pb(NO3)2(p) + KI = PbI2vжелтый + ?

KCl(р) + NaHC4H4O6(р) гидротартрат = КHC4H4O6vбелый + ?

KCl(р) + Na3[Co(NO2)6] (р) = К3[Co(NO2)6]vжелтый + ?

KCl(р) + Na2Pb[Cu(NO2)6] (р) = K2Pb[Cu(NO2)6]vкоричневый + ?

NaCl(к) + КH2SbO4(р) дигидроантимонат = ? + NaH2SbO4vбелый

CaCl2(р) + (NH4)2C2O4 = CaC2O4vбелый + ?

MgCl2 + Na2HPO4 + NH3 . H2O = MgNH4PO4vбелый + ? + ?

ZnCl2 + NH3(г) + H2O = Zn(OH)2vбелый + ?

Zn(OН)2(т) + NH3 .H2O(p) = [Zn(NH3)4](OН)2 + ?

ZnCl2 + Na2CO3 + H2O = (ZnOH)2CO3vбелый + CO2 +?

ZnCl2(р) + Н2S(г) = ZnSv белый + ?

ZnSO4 + K4[Fe(CN)6] = K2Zn[Fe(CN)6]vбелый + ?

Hg2(NO3)2(p) + NaCl = Hg2Cl2v + ?

Hg2(NO3)2(p) + NaOH(p) = Hg2Ovчерный + ? + ?

Hg2Cl2(т) + 2NH3(p) + 2H2О = [Hg2NH2]Clv + NH4Cl + 2H2O

Hg2(NO3)2(p) + K2CrO4(p) = Hg2CrO4vкрасный + ?

Hg(NO3)2(p) + 2KI(p) = HgI2vкрасный + 2KNO3

CdCl2(р) + Н2S(р) = CdSvжелтый + ?

CdCl2(р) + Na2SO3(S) (p) + H2О = CdSvчерный + H2SO4 + ?

Al2(SO4)3(p) + Co(NO3)2 = Co(AlO2)2 синий р. + SO3 + NО2 + О2

Cr(NO3)3(р) + NaBiO3 + HNO3(p) = Na2Cr2O7 + NaNO3 + Bi(NO3)3 + ?

зеленый или фиолетовый орнжевый

Cr(OH)3 + H2O2(k) + NaOH(р) = Na2CrO4 + ?

серо-фиолетовый желтый

Лабораторная работа 35. Синтез неорганических веществ

1. Алюмокалиевые квасцы KAI(SO4)2 .12H2O

Свойства. Алюмокалиевые квасцы - прозрачные, бесцветные октаэд-рические кристаллы сладкого, вяжущего вкуса, плохо растворимы в холодной воде, на воздухе почти не выветриваются, при 120 °С теряют кристаллизационную воду.

Ход работы. 20 г сульфата алюминия растворяют в 60 мл воды, раствор нагревают. По уравнению реакции

K2SO4 + А12(SO4)3 + 12Н2O = 2KA1(SO4)2 .12H2O



рассчитывают необходимое количество K2SO4, отвешивают и растворяют также в 60 мл горячей воды. Горячие растворы фильтруют и смешивают. Полученный раствор упаривают на водяной бане до начала кристаллизации и оставляют кристаллизоваться. Выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора, отсасывают, промывают холодной дистиллированной водой, отжимают и сушат между листами фильтровальной бумаги и рассчитывают процент выхода.

2.Хромокалиевые квасцы KCr(SО4)2 .12H2О

Реактивы: K2Cr2О7, H2SО4 , d = 1,84г/см3, С2Н5ОН.

Свойства. Хромокалиевые квасцы - темно-фиолетовые октаэдричес-кие кристаллы, растворимы в воде, образуют раствор сине-фиолетового цвета, при 60-70 °С цвет раствора становится зеленым, при охлаждении приобретает фиолетовую окраску. На воздухе квасцы выветриваются, обезвоживаются при 350 оС.

Ход работы. Хромокалиевые квасцы могут быть получены восстановлением дихромата калия этиловым спиртом в присутствии серной кислоты. При этом спирт окисляется до альдегида. 10 г К2Сг2О7 растворяют в 50 мл воды в фарфоровой чашке или стакане и добавляют к раствору при охлаждении 10 мл серной кислоты.

Рассчитайте, сколько мл 96 % этилового спирта потребуется для восстановления 10 г К2Сг2О7 с избытком этилового спирта 1,5-2,0 мл. В охлажденный раствор при помешивании приливают этиловый спирт. Температура раствора не должна превышать 40 °С. Оставьте раствор кристаллизоваться на 24 часа. Слейте маточный раствор с выделившегося осадка, отфильтруйте квасцы на воронке Бюхнера. Промойте осадок 10 мл холодной воды (кристаллы и жидкость окрасятся в фиолетовый цвет), высушите кристаллы между листами фильтровальной бумаги, определите процент выхода. Качественными реакциями докажите присутствие ионов в растворе (растворите несколько кристаллов).



K2Cr2О7 + 4H2SО4 + ЗС2Н5ОН + 17Н2О = 2KCr(SО4)2 .12H2О + ЗСН3СООН

3. Сульфат аммония-железа(П) (соль Мора (NH4 )2Fе(SО4)2.6H2О)

Реактивы: FeSО4 .7H2О, (NH4 )2SО4, H2SО4 (2н.).

При отсутствии готовых реактивов сульфат железа готовится при растворении железной проволоки или железной стружки в 2н H2SО4 при нагревании, затем фильтруют и упаривают до требуемого объема. Сульфат аммония готовят нейтрализацией серной кислоты 25 %-ным раствором аммиака.

Свойства. Соль Мора - прозрачные синевато-зеленые кристаллы, устойчивы на воздухе, при 100 °С теряют кристаллизационную воду, растворяются в воде, не растворяются в спирте.

Ход работы. 20 г FeSО4 .7H2О растворяют в 10 мл воды, добавив 10 мл 2 н. серной кислоты для подавления гидролиза соли железа. По уравнению реакции рассчитывают требуемое количество сульфата аммония.

Сульфат аммония растворяют в 10 мл воды. Оба раствора нагревают до 60-70 °С, фильтруют и сливают вместе в фарфоровую чашку, хорошо перемешав жидкость стеклянной палочкой. В раствор добавляют 1-2 мл кислоты и оставляют смесь для кристаллизации на 24 часа.

FeSО4 + (NH4 )2SО4 + 6Н2О = (NH4 )2Fе(SО4)2.6H2О

После кристаллизации жидкость сливают, отфильтровывают кристаллы на воронке Бюхнера, промывают объемом ледяной воды или раствором спирта и сушат между листами фильтровальной бумаги. Отмечают форму кристаллов определяют процент выхода, проделывают частные реакции на ионы.

4. Парамолибдат аммония (NH4)6Mо7O24

Свойства. Бесцветные или слегка зеленоватые кристаллы в форме призм. На воздухе соль выветривается, теряя часть NH3; при нагревании до 150 °С разлагается на МоО3, Н20 и NH3. Реактив растворим в воде, сильных кислотах и растворах щелочей. Раствор молибдата аммония в азотной кислоте называется молибденовой жидкостью.

Приготовление. 1-й способ. Препарат можно получить из технического молибденового ангидрида;

7МоО3 + 6NН4OH = (NH4)6Mо7O24 + ЗН20

В фарфоровой ступке растирают 125 г МоО3 с 220 мл воды и 100 мл NH4OH (пл.= 0,91). Полученный раствор фильтруют и остаток на фильтре промывают водным раствором аммиака. К фильтрату добавляют 5 мл 2 н. раствора (NH4)2S и подогревают. Затем раствор фильтруют и упаривают до тех пор, пока плотность его не станет равной 1,41, после чего добавляют NH4OH (пл.= 0,91) до появления сильного запаха аммиака и охлаждают при частом перемешивании. Выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера.

Выход 60 %. Полученный препарат обычно соответствует реактиву квалификации ч.д.а.

2-й способ. Для приготовления молибденовой жидкости растворяют 150 г молибдата аммония (ч.д.а.) в 1 л воды и раствор вливают в 1 л HNO3 (пл. = 1,2). Выпадающий вначале белый осадок молибденовой кислоты растворяется. Раствор оставляют на 48 ч. Если при этом выпал осадок, то раствор осторожно декантируют.

Лабораторная работа 36. 1. Получение свойства комплексных соединений

Получение комплексных соединений. 1.В три пробирки налить по 1 мл растворов солей Cu2+, Zn2+, Ni2+, имеющихся в наличии в лаборатории. Добавить в каждую пробирку по каплям водный раствор аммиака (раствор NH4OH). Что наблюдается? Отметить характер и цвет осадков.

Продолжить добавление раствора NH4OH до полного растворения осадков. При этом образуются комплексные соединения, содержащие ионы [Cu(NH3)4]2+, [Ni(NH3)4]2+ и [Zn(NH3)4]2+. Затем к этим растворам добавить раствор щелочи. Отметить свои наблюдения. Написать все уравнения реакций.

2. В пробирку налить 1 мл раствора MgCl2 и добавить по каплям концентрированный раствор (NH4)2CO3 до образования осадка. Затем продолжить добавление раствора (NH4)2CO3. Что при этом наблюдается, если учесть образование комплекса [Mg(CO3)2]2- ?

3. В пять пробирок налить по 1 мл растворов солей Zn2+, Al3+, Sn2+, Pb2+ и Cr3+, имеющихся в лаборатории. Затем по каплям добавить концентрированный раствор щелочи до образования осадков. Отметить цвет осадков.

Какова природа осадков? Что происходит при дальнейшем добавлении раствора щелочи? Учесть, что при этом образуются комплексные ионы [Zn(OH)4]2-, [Al(OH)4]-, [Sn(OH)4]2-, [Pb(OH)4]2- и [Cr(OH)6]3-. Написать уравнения соотвествующих реакций комплексообразования.

Получение гексафтороферрата (III) аммония. К 1 мл раствора хлорида железа (Ш) FeCl3 добавить столько же раствора родонида аммония NH4SCN. Отметить цвет полученного раствора.

К полученному красному раствору родонида железа (Ш) Fe(SCN)3 добавлять раствор NaF до обесцвечивания раствора. Написать уравнения соответствующих реакций.

Получение гексацианоферрата (II) гексаамминникеля. К 1 мл раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] добавить столько же раствора сульфата никеля (П) NiSO4. Отметить цвет образовавшегося осадка гексацианоферрата (II) никеля (II). В полученный осадок добавить концентрированный водный раствор аммиака (NH4OH) до его растворения.

Что наблюдается через 1-2 минуты? Каков цвет образовавшегося осадка гексацианоферрата (II) гексаамминникеля (II)? Написать уравнения соответствующих реакций.

2.Обменные реакции комплексных соединений

К 1 мл раствора хлорида железа (Ш) FeCl3 прилить столько же раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Выпадает синий осадок берлинский лазури. Написать уравнение реакции.

3. Окислительно-восстановительные реакции с участием комплексных соединений

К 1мл раствора KMnO4 добавить 3-4 капли 2 н. раствора H2SO4 и 1 мл раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] до обесцвечивания раствора. Написать уравнение реакции, учитывая, что при этом образуется K3[Fe(CN)6]. Отметить цвет раствора.

Контрольные вопросы

Составить уравнения реакций

Na[Al(OH)4] (р) + СО2(г) = Al(OH)3v + ? + ?

Na3[Al(OH)6] (р) + SО2(г) = Al(OH)3v + ?

Na3[Al(OH)6] (р) + H2S(г) = ?v + NaHS + ?

Na3[Al(OH)6] (р) + HCl (р) = AlCl3 + ? + ?

K4[Fe(CN)6]жкс(р) = ? + Fe(CN)2

K4[Fe(CN)6](т) = Fe3C +C + N2 + ?

K4[Fe(CN)6]жкс(р) + HCl(р) = Н4[Fe(CN)6]v + ?

K4[Fe(CN)6]жкс(р) + Cl2(г) = K3[Fe(CN)6]ккс + ?

K4[Fe(CN)6]жкс(р) + ВаCl2(р) = Ва2[Fe(CN)6]v (белый) + ?

K4[Fe(CN)6]жкс(р) + FeCl2(р) = K2Fe[Fe(CN)6]v(белый) + ?

K4[Fe(CN)6]+KMnO4(р)+ H2SO4(р) = K3[Fe(CN)6] + ? + ? +?

K2[Fe(NН3)6] + H2O = ?v+ NН3.H2O + KNH4

KFe+2[Fe+3(CN)6] + KOH = FeO(OH)v+ K4[Fe(CN)6] + ?

KFe+3[Fe+2(CN)6] + KOH = FeO(OH)v+ K4[Fe(CN)6] + ?

K4[Co(CN)6] + H2O = K3[Co(CN)6] + H2 + KOH

Co(NО3)2 +KNO2 +CH3COOH =

K3[Co(NO2)6]v+NO+CH3COOK+? + ?

K3[Co(CN)6] + FeCl2 = Fe3[Co(CN)6]vтурнбулева синь + ?

[Co(NH3)6]Cl2(р) + NH4Cl + O2 = [Co(NH3)6]Cl3 (оранж.р) + NH3 + ?



Основная использованная литература

1. Лабораторный практикум по химии. Учебное пособие. / под ред. В.И.Спицына. М., Изд-во МГУ, 1976. 298с.

2.Бабич Л.В., Балезин С.А. и др. Практикум по неорганической химии. М., «Просвещение», 1973. 368с.

Дополнительная литература

1.Неорганическая химия в уравнениях реакций/ Учебное пособие для студентов. Гриф УМО по классическому университетскому образованию. Изд-во «Феникс» Ростов-на-Дону. 2017. 412с.

2.Химия в уравнениях реакций/ Учебное пособие для студентов. Гриф УМО РАЕ по университетскому образованию. Изд-во «Феникс» Ростов-на-Дону. 2017. 450с.

3.Химия в уравнениях реакций/ Учебное пособие для школьников. Изд-во «Феникс» Ростов-на-Дону. 2016. 450с.

4.Кочкаров Ж.А. Формирование знаний о реакциях ионного обмена в водных растворах //Журн.Химия в Школе. 2005, №10. С.16-22

5.Кочкаров Ж.А. Реакции ионного обмена в водных растворах // Науч.-метод. журн. «Химия в школе» 2007 г. №2. С. 35-37.

6. Кочкаров Ж.А. Реакции ионного обмена в водных растворах. Нальчик, КБГУ, 2005, 60с.

7. Кочкаров Ж.А. Реакции кислот и оснований в неорганической химии с позиции теории Бренстеда -Лоури. КБГУ, Нальчик, 2006, .50c.

8. Кочкаров Ж.А. Уравнения окислительно-восстановительных реакций: Метод протонно-кислородного баланса и классификация ОВР// Науч-метод. Журн. «Химия в Школе», 2007, №9. С.44-47.

Размещено на Allbest.ru

...