Б. Взаимодействие кобальта и никеля с кислотами

Поместите в три пробирки по маленькому кусочку кобальтовой стружки и в каждую добавьте по 10 мл 2 моль/л растворов хлороводородной (соляной), серной и азотной кислот.

Пробирки слегка нагрейте и наблюдайте выделение газообразных продуктов. Обратите внимание на окраску образующихся растворов солей.

Напишите уравнения реакций и сформулируйте общий вывод о взаимодействии кобальта с кислотами.

Проделайте такие же опыты, используя никелевую стружку. Отметьте окраску образующихся растворов солей. Напишите уравнения реакций и сформулируйте общий вывод о взаимодействии никеля с кислотами.

2. Качественные реакции на ионы Fe²⁺ и Fe³⁺

А.Налейте в одну пробирку 2 – 3 мл 1 моль/л раствора гексацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆], а в другую такое же количество 1 моль/л гексацианоферрата(III) калия K₃[Fe(CN)₆]. В обе пробирки прибавьте немного 2 моль/л раствора гидроксида натрия NaOH. Почему не образуются осадки соответствующих гидроксидов железа?

Б.К 2 – 3 мл 1 моль/л раствора соли Мора (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ или FeCl₃, прибавьте 2 – 3 мл 1 моль/л раствора гексацианоферрата(III) калия K₃[Fe(CN)₆] и наблюдайте образование осадка турнбулевой сини. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции, характерной для иона Fe²⁺.

В.К 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хлорида железа(III) FeCl₃ прилейте 2 – 3 мл раствора гекацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆] и наблюдайте образование синего осадка берлинской лазури. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции.

Г.К 2 – 3 мл 1 моль/л раствора хлорида железа (III) FeCl₃ прилейте немного 1 моль/л раствора роданида (тиоцианата) аммония NH₄SCN и наблюдайте образование ярко-красной окраски раствора. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения качественной реакции на ион Fe³⁺, протекающей с образованием роданида железа (III) Fe(SCN)₃.

3. Получение и исследование свойств гидроксидов железа(II) Fe(OH)₃, кобальта(II) Co(OH)₂ и никеля(II) Ni(OH)₂

А. Получение и исследование свойств гидроксида железа(II) Fe(OH)₂

Растворы солей железа(II) никогда не готовят заранее, так как они легко окисляются кислородом воздуха. Поэтому в опытах используется наиболее устойчивая кристаллическая двойная соль – соль Мора (NH₄)₂Fe(SO₄)₂^.6H₂O или ее раствор, который готовится непосредственно перед опытом.

В пробирку с 6 мл раствора соли Мора добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до выпадения осадка Fe(OH)₂. Обратите внимание на цвет полученного гидроксида. Перемешайте полученный осадок стеклянной палочкой, наблюдайте постепенный переход окраски в бурый цвет вследствие окисления кислородом воздуха гидроксида железа (II) Fe(OH)₂ в гидроксид железа (III), формулу которого следует записывать в виде FeO(OH), так как катион железа(III) обладает сильным поляризующим действием, следствием которого является протекание в момент образования Fe(OH)₃ реакции с образованием гидроксида оксожелеза(III):

Fe(OH)₃ = FeO(OH) + H₂O

Напишите уравнения реакций: а) образования гидроксида железа (II) Fe(OH)₂; б) его окисления в гидроксид железа(III) Fe(OH)₃ под действием кислорода воздуха и воды; в) превращения Fe(OH)₃ в гидроксид оксожелеза(III) FeO(OH).

Б. Получение и исследование свойств гидроксида кобальта (II) Co(OH)₂

В две пробирки внесите 6 мл 1 моль/л раствора хлорида кобальта и добавьте по каплям 2 моль/л раствор гидроксида натрия. Реакция протекает ступенчато. Сначала появляется синий осадок основной соли CoOHCl, который затем становится розовым, что указывает на образование гидроксида кобальта(II) Co(OH)₂. Осадок в одной пробирке размешайте стеклянной палочкой и оставьте на воздухе, а в другую прибавьте 2 – 3 мл 3%-ного раствора пероксида водорода H₂O₂. В какой из пробирок наблюдается окисление гидроксида кобальта(II) Co(OH)₂?

Напишите уравнения реакций. Пробирку с гидроксидом кобальта(III) Co(OH)₃ сохраните для следующего опыта.

В. Получение и исследование свойств гидроксида никеля(II) Ni(OH)₂

В три пробирки поместите по 6 мл 1 моль/л раствора хлорида никеля(II) NiCl₂ и добавьте по каплям 2 моль/л раствор гидроксида натрия до выпадения осадка Ni(OH)₂. Отметьте цвет осадка. В первой пробирке осадок перемешайте стеклянной палочкой и оставьте на воздухе, во вторую – добавьте 2 – 3 мл 3%-ного раствора пеоксида водорода H₂O₂, а в третью – 1 мл бромной воды.

В каком случае происходит окисление Ni(OH)₂?

Напишите уравнения реакций. Пробирку с гидроксидом никеля(III) Ni(OH)₃ сохраните для следующего опыта 4.

Сделайте общий вывод об изменении восстановительных свойств соединений в ряду Fe(OH)₂ – Co(OH)₂ – Ni(OH)₂.

4. Окислительные свойства гидроксида кобальта(III) Co(OH)₃ и никеля(III) Ni(OH)₃

Слейте жидкость с осадков гидроксидов кобальта(III) Co(OH)₃ и никеля(III) Ni(OH)₃, полученный в предыдущем опыте, и подействуйте на них концентрированной хлороводородной (соляной) кислотой (опыт проводится в вытяжном шкафу!). Пробирки подогрейте на горелке, прикрыв их фильтровальной бумагой, смоченной раствором йодида калия KI. Наблюдайте образование йода на бумаге.

Напишите уравнения реакций: а) взаимодействия гидроксидов кобальта(III) Co(OH)₃ и никеля Ni(OH)₃ с хлороводородной (соляной) кислотой; б) образование йода на фильтровальной бумаге. Сделайте вывод об изменении окислительных свойств этих соединений.