Химический практикум (стр. 19 )

3.8. Получение малорастворимых солей серебра. Качественная реакция на ионы Aq+.

В три пробирки внести по 1–2 капле 0,1н раствора AqNO3. В одну пробирку прибавить каплю 0,5н хлорида калия КСl, в другую – 0,5н бромида калия КВr, в третью 0,1н иодида калия КI.

Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения соответствующих реакций. Отметьте цвета осадков галидов серебра и сохраните их для следующих опытов.

3.9. Получение аммиачных комплексных солей серебра.

К полученному в опыте 3.8 осадкам галидов серебра прибавить по одной капле 25%-ного раствора гидроксида аммония NH4OH. Что происходит с осадками? Одинаково ли идет взаимодействие хлорида, бромида и иодида серебра с аммиаком?

Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций. Расположите галиды серебра в порядке способности их образовывать растворимые комплексные соединения с аммиаком.

3.10. Получение тиосульфатного комплекса серебра.

К ранее полученным в опыте 3.8 галидам серебра добавьте избыток 0,5н раствора тиосульфата натрия Na2S2O3. Что наблюдается?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, учитывая, что лигандами являются ионы S2O32-. Какие свойства тиосульфата натрия (гипосульфита) определяют применения его в фотографии?

КРЕМНИЙ

3.11. Отношение кремния к щелочи (под вытяжкой)

Поместите несколько крупинок кремния в пробирку и добавьте 6–8 капель концентрированного раствора NaOH, смесь нагрейте. Какой газ выделяется?

Напишите электронное и молекулярное уравнение реакции.

3.12. Получение кремниевых кислот

Качественная реакция на ион SiO32-.

а) в большую пробирку налейте 2–3 мл концентрированного раствора силиката натрия Na2SiO3, быстро прилейте 1–2 мл 20%-ного раствора соляной кислоты HCl и перемешайте стеклянной палочкой. Объясните наблюдаемое и составьте уравнение реакции в молекулярной и ионной форме.

б) в большую пробирку налейте 5 мл концентрированного раствора силиката натрия Na2SiO3 и пропустите в него углекислый газ из аппарата Киппа до появления студенистого осадка. Каков состав осадка? Приведите уравнение реакции в молекулярной и ионной форме. Образование осадков в опытах «а» и «б» является качественной реакцией на ион SiO32-.

ОЛОВО.

3.13. Отношение олова к кислотам (под вытяжкой)

В три пробирки положить по кусочку металлического олова. В первую пробирку добавить 2–4 капли концентрированной соляной кислоты (ρ = 1,19 г/см3), во вторую – такое же количество концентрированной серной кислоты, в третью – концентрированной азотной кислоты. Отметьте, как реагируют олово с указанными кислотами на холоде. Осторожно нагрейте каждую пробирку. Как реагирует олово с кислотами при нагревании?

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций. Укажите окислитель и восстановитель. Следует учесть, что при взаимодействии с соляной кислотой олово проявляет степень окисления +2.

3.14. Отношение олова к щелочам

В пробирку поместите кусочек олова и добавьте 5-6 капель концентрированного раствора щелочи NaOH. Осторожно нагрейте пробирку до кипения. Что наблюдается?

Приведите молекулярное, электронные и ионное уравнения реакции.

3.15. Восстановительные свойства соединений олова (2)

В пробирку налейте 3–4 капли 0,25н перманганата калия КMnO4затем 1–2 капли 2н раствора Н2SO4 и 4–5 капель 2н раствора SnCl2. Наблюдайте за изменением окраски.

Напишите молекулярное, электронные и ионное уравнения реакции, учитывая, что КMnO4 превращается в сульфат марганца (2).

3.16. Получение и свойства гидроксида олова (4)

В две пробирки налейте по 3–4 капли 0,5н раствора хлорида олова (4) SnCl4 и по 2–4 капли 2н раствора щелочи NaOH (до выпадения осадка). В одну пробирку с осадком добавить несколько капель 10% соляной кислоты НСl, в другую – несколько капель концентрированного раствора щелочи NaOH (до растворения осадка).

Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций:

а) получения гидроксида олова (4);

б) взаимодействия этого гидроксида с кислотой, щелочью.

На какие свойства гидроксида указывает растворение его в кислоте и щелочи?

4. Задачи для самопроверки

1. Закончите уравнения реакций:

а) Cu(OH)2 + SnCl2 + KOH → Cu2O + …

б) CuCl + O2 + HCl→CuCl2 + …

Какие свойства проявляют соединения меди в этих реакциях? Сколько потребуется хлорида олова для получения 28,8 г оксида меди (I) по уравнению «а»?

Ответ: 38г.

2.Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2

Какой объем газа выделится при растворении 0,5 моля меди в разбавленной азотной кислоте при н. у.?

Ответ: 7,47л.

4.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Cl2 NaOH HCOH NH4OH

Cu → a → в → c → d

Назовите полученные соединения. Сколько образуется вещества «d» при растворении двух молей вещества «с» в водном растворе аммиака?

Ответ: 460г.

5.  Как извлекают серебро из соединений при его получении? Как восстанавливают его? Напишите уравнения соответствующих реакций. Сколько потребуется восстановителя для получения 216г серебра из сульфида Ag2S?

Ответ: 65г.

6.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Ag →AgCl →K[Ag(CN)2] → Ag → AgNO3

Какой объем газа (какого?) выделится (н. у.) при взаимодействии серебра с 50 мл 12%-ного раствора азота кислоты (плотность 1,066 г/см3)?

Ответ: 0,569л.

7.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Ag → AgNO3 →Ag2O → [Ag(NH3)2]OH

Сколько миллилитров 25%-ного раствора аммиака (плотность 0,918 г/см3) потребуется для растворения 23 г оксида серебра Ag2O?

Ответ: 61 мл.

8.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Ag2O → [Ag(NH3)2]OH → Ag → AgNO3 → Ag2O

Сколько можно получить оксида серебра из двух молей нитрата серебра AgNO3?

Ответ: 232г.

9.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

F2 H2O NaOH H2SO4

Si → х → y → z → q

Назовите образующиеся вещества. Сколько миллилитров 10 %-ной серной кислоты (плотностью 1,07 г/см3) потребуется для взаимодействия с 6,1 г вещества « q» ?

Ответ: 45,79мл.

10.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

/ SiH4

SiF4 → SiO2 → Si → SiH4

\ Na2SiO3

Какой объем силана SiH4 можно получить из 5,6 г кремния при н. у.?

Ответ: 4,48л.

11.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

SiO2 → Si → SiF4 → SiO2 → K2SiO3

Сколько миллилитров 30 %-ного раствора KOH плотностью 1,51 г/см3 потребуется для получения 57,5 г силиката калия?

Ответ: 75,63мл.

12.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

GeO2 → Ge → GeCl4 → GeO2 → K2GeO3

Сколько потребуется диоксида Германия для получения 298,5 г германата калия?

Ответ: 134,52г.

13.  Почему германий не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной он растворяется? Составьте уравнения реакций германия: а) с концентрированной серной кислотой; б) с концентрированным раствором NaOH в присутствии Н2О2. Сколько миллилитров 30%-ной щелочи плотностью 1,33 г/см3 потребуется для растворения 7,3 г германия?

Ответ: 20,05мл.

14.  Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

F2 H2O H2 HNO3

Ge → х → y → z → q

Сколько миллилитров 10 %-ной азотной кислоты плотностью 1,054 г/см3 потребуется для получения 32,1 г соединения «q». Назовите все образующиеся вещества.

Ответ: 95,64мл.

15.  Закончите уравнения реакций, приведите уравнения электронного баланса:

Ge+HF→ Ge+HNO3+HCl→

Ge+KOH→

Какой газ и сколько по объему (н. у.) образуется при взаимодействии 73 г Германия со смесью азотной и соляной кислот?

Ответ: 29,87 л.

15. Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Sn → SnSO4 → Sn(OH)2 → Na2SnO3

Сколько миллилитров 2М раствора серной кислоты потребуется для растворения 11,9г олова?

Ответ: 50мл.

16. Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

Sn → Na2SnO2 → Na2SnO3 → H2SnO3 → Sn

Назовите образующиеся вещества. Какой газ и сколько по объему (н. у.) образуется при превращении 5,7 г олова в станнит натрия Na2SnO2?

Ответ: 1,12л.

17.Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

SnO2 → Sn → K2[Sn(OH)4] → K2[Sn(OH)6]

Сколько миллилитров 30 %-ного раствора КОН (плотность 1,35г/см3) потребуется для растворения 22,8 г олова?

Ответ 52,98мл.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14

Соединения d–элементов

1.  Цель работы: изучить химические свойства некоторых переходных металлов и их соединений.

2.  Основы теории:

Металлы побочных подгрупп, так называемые переходные элементы, относятся к d – элементам, поскольку в их атомах заполняются электронами d – орбитали. Электронное строение атомов этих металлов выражается формулами (n-1)d1-10ns2 и (n-1)d10ns1 (для элементов подгруппы меди).

Металличность переходных элементов объясняется наличием двух или одного электронов во внешнем электронном слое. Поэтому для всех металлов характерна низшая валентность, равная двум, что соответствует возбужденному состоянию атомов: ns2→ns1np1 или единице: ns1 (для элементов подгруппы меди).

Незавершенный d – подуровень предвнешнего электронного слоя обусловливает многообразие валентных состояний металлов побочных подгрупп, что в свою очередь объясняет существование большого количества их соединений.

Наиболее устойчивые степени окисления d – металлов соединения которых для наиболее устойчивого состояния электронов в d – подуровне ((n-1)d5 или (n-1)d10). Например,

Fe2+ ……3d64s0 – менее устойчивое состояние;

Fe3+ ……3d54s0 – более устойчивое состояние.

Оксиды и гидроксиды переходных металлов могут проявлять основной, амфотерный и кислотный характер в зависимости от валентного состояния d-металла. Например,