Металлы побочных подгрупп

Занятия 13-14.
Демонстрационный эксперимент по теме
«d-металлы IV периода»

♥  Опыты по теме «Хром»

1. Гидроксид хрома (III)

Получить гидроксид хрома (III) в трех пробирках прикапыва­нием 1 М раствора аммиака к 1 мл раствора соли хрома (III).

Вид осадков гидроксида хрома (III):

       

В пер­вую пробирку прилить по каплям раствор HCl, во вторую – раствор NaOH, в третью – концентрированный раствор аммиака.

2. Гидролиз солей хрома (III)

А) Определить рН раствора хлорида хрома (III). Объяснить значение рН с помощью константы соответствующего процесса.

Б) Прилить к раствору хлорида хрома (III) равный объем раст­вора карбоната натрия.

3. Хроматы и дихроматы

А) К раствору хромата натрия (* вспомните, как можно получить хромат натрия из соли хрома (III)) прилить 1 М раствор H₂SO₄. Затем добавить 1 М раствор NaOH.

Б) Определить рН раствора дихромата калия. Прилить раствор BaCl₂. * Какое вещество при этом образуется и почему? Снова определить рН. * Для чего проводится определение рН? Добавить 1 М раствор HCl.

В) В две пробирки налить раствор дихромата калия, подкислен­ный 1 М раствором H₂SO₄. В первую пробирку добавить свежеприготов­ленный раствор Na₂SO₃. Во вторую прилить раствор KI, затем добавить немного неполярного растворителя (* зачем?), встряхнуть и дать отстояться.

♥  Опыты по теме «Железо»

1. Взаимодействие железа с кислотами

Изучить в пробирках взаимодействие железных стружек с растворами:

Оформить наблюдения в виде таблицы.

2. Гидроксиды железа

А) К раствору соли железа (III) прикапывать 10 % раствор NaOH до выпадения осадка.

Б) К раствору соли железа (II) в двух пробирках прикапывать 10 % раствор NaOH до выпадения осадка. Оставить одну пробирку на воздухе и посмотреть на нее через 3-5 мин. Во вторую пробирку добавить несколько капель 3-10 % H₂O₂ или хлорной воды.

В) Сполоснуть твердую соль Мора 1 М раствором серной кислоты, раствор слить. * Зачем это делать? Растворить сполоснутую соль Мора в 1 М растворе серной кислоты. Добавить концентрированный раствор щелочи. * Что выпадает в осадок? Слить часть раствора с осадка и разбавить водой. * Объясните наблюдения.

Слева — соль Мора с конц. щелочью, справа — с аммиаком:

3. Соли железа

А) Определить рН растворов солей Fe (II) и Fe (III) примерно одинаковой концентрации с одинаковыми анионами. * Объясните различие, привлекая константы соответствующих процессов.

Б) Раствор соли железа (II) подкислить разбавленным раствором H₂SO₄ и добавить разба­вленный раствор KMnO₄. Проверить, какие ионы присутствуют в растворе. * Как это сделать?

В) Добавить к раствору солей железа (II) и железа (III) в разных пробирках растворы гексацианоферрата (III) калия; гексацианоферрата (II) калия; роданида аммония или калия.

KFe[Fe(CN)₆] и [Fe(SCN)₃]:

Г) Изучите взаимодействие гексацианоферратов калия с солями других переходных элементов – меди (II), хрома (III), цинка, марганца (II), кобальта (II), никеля (II).

Осадки солей меди (II), марганца (II), кобальта, никеля, цинка с желтой кровяной солью:

       

Осадки солей меди (II), марганца (II), кобальта, никеля, цинка с красной кровяной солью:

      

 

♥  Опыты по теме «Медь»

1. Взаимодействие меди с кислотами

Изучить в пробирках взаимодействие медных стружек с растворами:

Оформить наблюдения в виде таблицы.

2. Гидроксид и оксид меди (II)

А) К раствору CuSO₄ добавить по каплям 1 М раствор NaOH. * Какой цвет у осадка? Какого цвета гидроксид меди?

К части осадка добавить избыток концентрированного раствора щелочи.

Другую часть нагреть.

Б) К раствору CuSO₄ добавить по каплям 1 М раствор аммиака. * Какой осадок выпадает? Затем прилить несколько капель концентрированного аммиака.

3. Окрашивание пламени (проба Бейльштейна)

Медную проволочку опустить в конц. H₂SO₄ и внести в пламя. Проделать то же с конц. HCl. * Чем объясняется различие в результа­тах опытов? Что определяют пробой Бейльштейна?

4. Получение соединений меди (I)

А) К раствору CuSO₄ добавить равный объем раствора KI. При­лить немного неполярного растворителя, хорошо встряхнуть и дать отстояться. * Что получается при смешении растворов сульфата меди и бромида калия? Сульфата меди и хлорида калия? Объясните различия.

Б) Получить в двух пробирках гидроксид меди (II), использовав избыток щелочи. В первую пробирку добавить глицерин,

во вторую – раствор глюкозы. Пробир­ки нагреть. * Чем объясняется различие в результатах опытов?

 

♥  Опыты по теме «Цинк, кобальт, никель, марганец»

1. Гидроксиды, гидроксосоли, гидроксокомплексы

А) Изучить в пробирках взаимодействие растворов солей цинка, кобальта (II), никеля (II), марганца (II) с 1 М раствором NaOH. Обратите внимание на окраску образующихся соединений и ее изменение во времени. * Объясните изменение окраски.

Гидроксиды цинка и никеля:

 

Гидроксид марганца при стоянии в избытке щелочи:

 

Основная соль и гидроксид кобальта:

  

Б) Изучить в пробирках растворимость гидроксидов цинка, кобальта (II), никеля (II), марганца (II) в концентрированном растворе NaOH.

2. Аммиачные комплексы

А) Изучить в пробирках взаимодействие растворов солей цинка, кобальта (II), никеля (II), марганца (II) с концентрированным раствором аммиака. Обратите внимание на окраску образующихся комплексов (если они образуются) и ее изменение во времени. * Объясните изменение окраски.

Аммиачные комплексы Ni²⁺, Со³⁺, Zn²⁺:

Б) Проверить растворимость аммиачных комплексов в растворе KI.

3. Окислительно-восстановительные превращения соединений марганца

А) К раствору соли марганца (II) прилить раствор перманганата калия.

Б) В разбавленном (розовом) растворе перманганата калия растворить сухую щелочь. Небольшими порциями добавлять сухую глюкозу при размешивании. * Объясните изменения окраски.

4. Оксиды

Прокалить в пробирках твердые нитраты цинка, кобальта (II), никеля (II), марганца (II). * Какие оксиды образуются? На каком основании можно сделать это заключение?

Прокаливание нитрата кобальта:

Прокаливание нитрата никеля: