КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторная работа № 7
1. Взаимодействие хрома с кислотами
В две пробирки поместите по 1 – 2 мл концентрированных растворов хлороводородной (соляной) и азотной кислот, в каждую опустите по кусочку металлического хрома. Наблюдайте выделение в первой пробирке газа и появление голубой окраски характерной для иона [Cr(H2O)6]2-. Наблюдается ли взаимодействие хрома с азотной кислотой?
Напишите уравнение реакции с хлороводородной кислотой. Объясните, какое действие на хром оказывает концентрированная азотная кислота.
2. Осаждение гидроксида хрома (II) Cr(OH)2
В пробирку поместите несколько гранул цинка, прилейте 3 – 4 мл раствора хлорида хрома (III) СrCl3, 1 мл концентрированной хлороводородной (соляной) кислоты и 1 мл бензола (для предохранения раствора от соприкосновения с воздухом). Через несколько минут в результате восстановления Cr(III) до Cr(II), протекающего по уравнению: 2CrCl3 + Zn = ZnCl2 + 2CrCl2, зеленый цвет раствора меняется на ярко синий.
После этого добавьте к полученному раствору по каплям 5 моль/л раствор гидроксида натрия NaOH. Выпадает осадок гидроксида хрома(II) Cr(OH)2. Осадок должен иметь желтый цвет, однако, как правило, Cr(OH)2 имеет буроватую окраску вследствие частичного окисления Cr(II) до Cr(III) кислородом, оставшимся в пробирке.
Напишите уравнение реакции получения гидроксида хрома(II) Cr(OH)2. Что произойдет при воздействии на него кислорода воздуха? Напишите соответствующее уравнение реакции.
3. Осаждение ацетата хрома (II) Cr(CH3COO)2
Методика проведения эксперимента такая же, как в предыдущем опыте. Однако, когда раствор в пробирке в результате восстановления Cr(III) до Cr(II) станет синим прилейте к нему не раствор щелочи, а насыщенны раствор ацетата натрия CH3COONa. При этом выпадает ярко-красный осадок ацетата хрома(II) Cr(CH3COO)2.
Напишите уравнении реакции получения осадка ацетата хрома(II) Cr(CH3COO)2.
4. Получение и свойства оксида хрома (III) Cr2O3
В фарфоровую чашку поместите горкой кристаллический дихромат аммония (NH4)2Cr2O7. Зажженной спичкой прикоснитесь к его поверхности. Что наблюдается в ходе реакции? Напишите схему реакции, учитывая, что продуктами разложения являются оксид хрома (II) Cr2O3, свободный молекулярный азот N2 и вода. Расставьте коэффициенты в реакции реакцию методом электронного баланса. Какое природное явление в уменьшенном масштабе оно напоминает? Какой цвет имеет полученный оксид?
Проверьте действие на оксид хрома (II) кислоты и щелочи. Для этого немного Cr2O3 поместите в две пробирки. В одну добавьте 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хлороводородной (соляной) кислоты, а в другую – 2 – 3 мл 1 моль/л раствора гидроксида натрия.
Небольшую часть полученного оксида хрома (III) поместите в фарфоровый тигель, добавьте равный объем карбоната калия K2CO3 и сплавьте смесь. Охладите продукт сплавления, растворите его в воде. Отметьте цвет раствора. Напишите уравнение реакции оксида хрома (III) Cr2O3 с карбонатом калия K2CO3 с образованием хромита калия KCrO2. Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах оксида хрома (III) Cr2O3.
5. Получение и свойства гидроксида хрома(III) Cr(OH)3
Напишите в пробирку 3 – 4 мл 1 моль/л раствора хлорида хрома (III) CrCl3 и прибавьте к нему по каплям 10%-ный раствор аммиака в воде NH3.H2O до образования серо-зеленого осадка Cr(OH)3. Распределите осадок в две пробирки. В одну прилейте 2 – 3 мл 1 моль/л раствор гидроксида натрия, а в другую – 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хлороводородной (соляной) кислоты. В обоих случаях осадок растворяется с образованием растворов зеленого цвета.
В отчете напишите уравнения реакций получения гидроксида хрома (III), его взаимодействии с хлороводородной (соляной) кислотой и щелочью, учитывая, что и в том и в другом случае образуются комплексные соли: хлорид гексааквахрома (III) [Cr(OH)6]Cl3 и гексагидроксохромат (III) натрия Na3[Cr(OH)6] (сохраните этот раствор для опыта 6). Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида хрома(III) Cr(OH)3.
Поместите в пробирку немного раствора гексагидроксохромата натрия Na3[Cr(OH)6] и прокипятите. Из раствора снова выпадает осадок Cr(OH)3 вследствие гидролиза указанного выше соединения при нагревании. Напишите соответствующие ионно-молекулярные уравнения реакций.
6. Восстановительные свойства солей хрома (III)
В пробирки получите гексагидроксохромат (III) натрия Na3[Cr(OH)6] (см. опыт 5). К раствору прилейте 2 – 3 мл бромной воды (опыт выполняйте под тягой), пробирку слегка подогрейте. Наблюдайте изменение окраски раствора.
В отчете напишите уравнение реакции окисления Na3[Cr(OH)6] в щелочной среде бромной водой, учитывая, что появление желтой окраски свидетельствует об образовании хромата натрия Na2CrO4. Уравняйте реакцию методом полуреакций.
7. Получение хромового ангидрида CrO3
K 2 – 3 мл насыщенного раствора дихромата калия K2Cr2O7 в пробирке при энергичном перемешивании осторожно прилейте по каплям концентрированную серную кислоту до выпадения ярко-красного осадка хромового ангидрида CrO3.
Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакций получения оксида хрома (VI) CrO3.
8. Смещение химического равновесия между хроматами и дихроматами
В пробирку поместите 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хромата калия K2CrO4 и прибавьте 1 – 2 мл 1 моль/л раствор серной кислоты. При этом желтый раствор превращается в оранжевый, что свидетельствует об образовании ионов Cr2O72-. Затем в эту же пробирку добавьте 1 – 2 мл 2 моль/л раствора гидроксида натрия. При этом раствор приобретает первоначальную окраску. Опыт повторите два- три раза.
Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения взаимных переходов хроматов в дихроматы. Сформулируйте вывод о влиянии среды на существование растворимых хроматов и дихроматов.
9. Окислительные свойства дихромата калия K2Cr2O7
В четыре пробирки внесите по 2 – 3 мл раствора дихромата калия K2Cr2O7, добавьте в три пробирки по 1 – 2 мл 1 моль/л раствора серной кислоты. В первую пробирку прилейте 2 – 3 мл 1 моль/л раствора йодида калия KI, во вторую – такое же количество 1 моль/л раствора сульфида натрия Na2S и пробирку слегка подогрейте, в третью – такое же количество 1 моль/л раствора сульфата железа (II) FeSO4, а в четвертую (без кислоты) – такое же количество 1 моль/л раствор сульфида аммония (NH4)2S. В первой пробирке раствор из оранжевого становится буро-зеленым за счет образования йода I2 и иона Cr3+, а в четвертой – выпадает грязно-зеленый осадок смеси серы с гидроксидом хрома (III) Cr(OH)3.
Напишите уравнения соответствующих реакций, коэффициенты перед веществами найдите методом полуреакций.
10. Взаимодействие марганца с кислотами
В пять пробирок поместите по несколько кусочков металлического марганца и налейте соответственно по 2 – 3 мл следующих кислот: разбавленной 1 моль/л хлороводородной (соляной), разбавленной 1 моль/л серной, концентрированной серной, разбавленной 1 моль/л азотной, концентрированной азотной кислот.
Опишите ход реакции, напишите их уравнения. Сделайте вывод об устойчивости марганца к воздействию кислот.
11. Получение и свойства гидроксида марганца (II) Mn(OH)2
В четыре пробирки внесите по 2 – 3 мл 1 моль/л раствора сульфата марганца (II) MnSO4 и в каждую добавьте по 2 – 3 мл 1 моль/л раствора гидроксида натрия. Наблюдайте образование осадка Mn(OH)2, отметьте цвет осадка.
В первую пробирку добавьте еще 5 – 6 мл 1 моль/л раствора гидроксида натрия. Растворяется ли осадок в избытке щелочи? Во вторую пробирку добавьте 5 – 6 мл 1 моль/л раствора серной кислоты. Что происходит с осадком? Содержимое третьей пробирки перемешайте стеклянной палочкой – осадок буреет вследствие окисления гидроксида марганца (II) Mn(OH)2 кислородом воздуха в гидроксид марганца (IV) Mn(OH)4. В четвертую пробирку прилейте 5 – 6 мл бромной воды – окраска осадка также изменяется из-за образования оксида марганца (IV) MnO2.
Напишите уравнения реакций: а) получения гидроксида марганца (II) Mn(OH)2; б) взаимодействия Mn(OH)2 с серной кислотой; в) окисления Mn(OH)2 кислородом воздуха при перемешивании; г) окисления Mn(OH)2 бромной водой.
Сделайте вывод о кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойствах гидроксида марганца (II) Mn(OH)2.
12. Осаждение основного карбоната марганца (II) Mn(OH)2.MnCO3
Поместите в пробирку 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хлорида марганца (II) MnCl2 и прилейте к нему такой же объем 1 моль/л раствор карбоната натрия Na2CO3. При этом выпадает белый осадок основного карбоната марганца (II) Mn(OH)2.MnCO3. Осадок с поверхности слегка окрашен в коричневый цвет вследствие окисления Mn(II) кислородом воздуха и образования гидроксидов марганца более высоких степеней окисления.
Напишите уравнение реакции образования основного карбоната марганца (II) Mn(OH)2.MnCO3.
13. Окислительно-восстановительные свойства оксида марганца (IV) MnO2
А. Окислительные свойства оксида марганца (IV) MnO2
В сухую пробирку внесите на микрошпателе оксид марганца (IV) MnO2 и прилейте 3 – 4 капли концентрированной хлороводородной (соляной ) кислоты. Наблюдайте выделение хлора Cl2. Если хлор не выделяется, пробирку подогрейте. Так как хлор очень токсичен, опыт следует проводить только под тягой!
Напишите уравнение реакции. Окислителем или восстановителем является MnO2 в этой реакции?
Б. Восстановительные свойства оксида марганца (IV) MnO2
В тигель поместите несколько гранул гидроксида калия и один микрошпатель нитрата калия KNO3. Смесь расплавьте в пламени горелки и внесите в расплав на кончике микрошпателя небольшое количество оксида марганца (IV) MnO2. Отметьте цвет полученного расплава.
Напишите уравнение реакции MnO2 до K2MnO4 (манганат калия), подберите коэффициенты методом полуреакций.
14. Получение и свойства манганата калия K2MnO4
Манганатами называются соли не полученной марганцовистой кислоты H2MnO4 со степенью окисления марганца +6.
А. Получение манганата калия K2MnO4
В пробирку внесите 2 – 3 мл концентрированного раствора KOH (или NaOH). Добавьте 1 – 2 мл 0,1 моль/л раствор перманганата калия KMnO4 и нагрейте смесь до изменения цвета раствора на изумрудно-зеленый. Проведенная реакция протекает по схеме:
KMnO4 + KOHконцK2MnO4 + O2 + 2H2O
Укажите, к какому типу относится данная реакция, и расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса.
Полученный раствор манганата калия разлейте в три пробирки и используйте в следующих опытах.
Б. Взаимодействие манганата калия K2MnO4 с хлором
К раствору манганата калия K2MnO4 в первой пробирке прилейте 4 – 5 мл хлорной (или бромной) воды. При этом наблюдается изменение окраски раствора.
Напишите уравнение реакции. Определите окислитель и восстановитель. Найдите коэффициенты методом полуреакций.
В. Взаимодействие K2MnO4 с сульфитом натрия Na2SO3
Во вторую пробирку с раствором манганата калия K2MnO4 добавьте с помощью микрошпателя немного кристаллического сульфита натрия Na2SO3. Наблюдается обесцвечивание раствора и появление коричневого осадка MnO2.
Напишите электронные и молекулярное уравнения реакции взаимодействия манганата калия K2MnO4 с сульфитом натрия Na2SO3.
Дата добавления: 2015-09-14; просмотров: 378; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |