В пробирку налейте 10 капель раствора серной кислоты, каплю раствора перманганата калия и положите небольшой кусочек алюминия. Через некоторое время наблюдайте изменение окраски раствора при нагревании.

Опыт 11. Получение гидроксида алюминия и изучение его свойств

       Реактивы: 0,5 Н раствор AlCl3; 1 Н растворы NН4ОН, НСl и NaOH.

В две пробирки налейте по 10 капель раствора соли алюминия и осторожно добавьте в каждую пробирку по 3 капли 2 Н раствора NН4ОН до образования осадка гидроксида алюминия. К полученному осадку добавьте: в одну пробирку 10 капель 0,1 Н раствора соляной кислоты, в другую – такое же количество 0,1 Н раствора щелочи. Что наблюдаете? Какой вывод о свойствах гидроксида алюминия можно сделать?

Опыт 12. Гидролиз солей алюминия

       Реактивы: насыщенный раствор AlCl3, универсальная индикаторная бумага (УИБ), кусочки или стружка магния.

На часовое стекло поместите кусочек УИБ и нанесите каплю раствора AlCl3. Какая среда в растворе данной соли? От какого иона зависит в данном случае характер среды?

Напишите уравнение диссоциации соли. Определите, сильным или слабым электролитом являются кислота и основание, образовавшие соль. Определите тип гидролиза. Запишите уравнения реакции гидролиза по первой ступени в кратком ионно-молекулярном и молекулярном виде.

В пробирку поместите кусочек магния, добавьте 2-3 мл раствора AlCl3. Что наблюдаете?

Опыт 13. Совместный гидролиз солей

       Реактивы: 0,5 Н растворы Na2CO3 и AlCl3.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В две пробирки поместите по 10 капель раствора хлорида алюминия. В одну добавьте такое же количество карбоната натрия, а в другую – сульфида натрия. Обратите внимание на выделение пузырьков газа и образование осадка. Напишите уравнения реакций совместного гидролиза в молекулярном и кратном ионном виде. Почему в осадок не выпадают карбонат и сульфид алюминия?

Опыт 14. Получение гидроксида титана (IV) и изучение его свойств

Реактивы: 0,1 Н раствор TiCl4 и 1 Н раствор NaOH.

а) В пробирку внести по 3 капли раствора соли Ti (IV) (сульфата или хлорида) и разбавленного раствора щелочи. Отметить цвет выпавшего осадка гидроксида титана (IV) (ортотитановой кислоты) - Ti(OH)4. Написать уравнение реакции. Для изучения химического характера Ti(OH)4 осадок разделить на две части, к одной добавить соляной кислоты, а к другой - избыток щелочи. Что наблюдается? Объяснить и написать уравнения реакций растворения Ti(OH)4  в кислоте и щелочи.

б) В пробирку налить по 3 капли соли титана (IV) и раствора щелочи, содержимое осторожно нагревать в течение двух-трех минут, охладить. Осадок разделить на две части и снова проверить растворимость его в кислоте и щелочи. Нерастворимость осадка объясняется тем, что при кипячении ортотитановая кислота Ti(OH)4 (или H4TiO4) теряет молекулу воды и переходит в малорастворимую метатитановую кислоту H2TiO3 (или TiO(OH)2 - гидроксид титанила).

Опыт 15. Восстановление соединений титана (IV)

Реактивы: 0,5 Н раствор TiCl4 и 1 Н раствор HCl, Zn.

3 капли раствора соли Ti4+  разбавить равным объемом соляной кислоты и опустить в него кусочек цинка. Наблюдать появление фиолетовой окраски раствора, характерной для ионов Ti3+. Фиолетовый раствор слить в другую пробирку и наблюдать его обесцвечивание. Дать объяснения наблюдаемым явлениям. Записать уравнения реакций.

Опыт 16. Гидролиз солей титана (IV)

Реактивы: 0,5 Н растворы TiCl4 и  (NH4)2S и 2 H раствор H2SO4

а) К 3 каплям раствора TiCl4 добавить столько же дистиллированной воды. Кипятить раствор 2-3 минуты и наблюдать выпадение белого осадка. Испытать растворимость осадка в H2SO4. Дать объяснение. Записать уравнения реакций гидролиза TiCl4 на холоде и при нагревании, учитывая, что при комнатной температуре реакция идет обычно с образованием продукта гидролиза по II ступени - Ti(OH)2Cl2, хорошо растворимого в воде. При нагревании гидролиз идет дальше и выпадает в осадок малорастворимый гидроксид титанила TiO(OH)2.

б) К 2-3 каплям раствора TiCl4 добавить столько же раствора сульфида аммония. Наблюдать выпадение белого осадка Ti(OH)4. Описать наблюдаемое. Почему не выпадает сульфид титана? Записать уравнение реакции полного гидролиза.

Опыт 17. Восстановление ванадия (V)

Реактивы: 0,5 Н раствор NH4VO3 , металлический (гранулированный) Zn, 2 H растворы H2SO4

К 3-4 каплям раствора метаванадата аммония NH4VO3 добавить равный объем серной или соляной кислоты и внести 2-3 гранулы металлического цинка. Наблюдать изменение окраски раствора последовательно в синий, зеленый и фиолетовый цвета. Написать ионные уравнения реакций последовательного восстановления ванадат-иона:

1)VO3-+2H+  VO2+ + H2O;

бесцвет.  бесцвет. 

2) 2VO2+  + 4H+ + 2e  V2O24+  + 2 H2O;

  бесцвет.  синий

3) V2O24+  + 4H+ + 2e  2V3+  + 2 H2O;

  синий  зеленый

4) V3+  + 1e  V2+.

  зеленый  фиолетовый 

Контрольные вопросы и задания

1. Какими физическими и химическими свойствами обладают бериллий и магний?

2. Магний сожгли на воздухе. Продукты реакции обработали водой. Какие соединения при этом образовались? Написать уравнения реакций.

Как изменит окраску лакмус в растворах солей: а) хлорида магния;

б) хлорида бария?

4. Осуществить превращения, назвать соединения:

a) Mg → MgО → Mg(ОН)2 → MgСО3 → Mg(НСО3)2 → MgСl2;

б) Mg →  Mg(NO3)2 →  MgO  →  MgSO4  →  Mg(HSO4)2;

в) Ве → ВеО → ВеCl2 → Ве(ОН)2 → Na2[Be(OH)4] → BeSO4;

г) Ве → ВеCl2 → Be(NO3)2 → K2[Be(OH)4] → Ве(ОН)2 → BeO.

Напишите электронные формулы атомов элементов Be, Mg, Al, Ti.

Какую валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях проявляют эти элементы?

Сколько электронов содержится в ионе алюминия Al3+? С атомом какого «благородного  газа» сходен по электронному строению этот ион? Напишите уравнения реакций взаимодействия магния и его оксида с водой, разбавленными соляной и азотной кислотами. Сделайте вывод о химическом характере магния и его соединений. С помощью уравнений реакций докажите амфотерность гидроксида бериллия. Допишите следующие уравнения. Уравняйте их методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:

а) Al + O2 →

б) Al + HCl (разб.) →

в) Al + H2SO4 (конц.) →

г) Al + HNO3 (разб.) →

д) Al + H2O + NaOH →

е) Al + ZnSO4 →

ж) Al + Fe2O3 →

С помощью уравнений реакций докажите амфотерность гидроксида алюминия. Что получается при действии концентрированного раствора гидроксида натрия: а) на алюминий; б) на оксид алюминия; в) на гидроксид алюминия? Какие из перечисленных горячих растворов с массовой долей 10 % нельзя держать в алюминиевой посуде: а) карбонат натрия; б) серную кислоту; в) сульфат цинка; г) азотную кислоту? Допишите следующие уравнения. Уравняйте их методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:

а) Ti + HCl →

б) TiCl4 + Mg →

в) Ti + H2O →

г) Ti + KOH + O2 →

д) TiO2 + NaOH 

Какую реакцию среды имеют водные растворы солей бериллия и магния? Составьте краткие ионно-молекулярные и молекулярные уравнения реакции гидролиза хлоридов бериллия и магния. Какую реакцию среды имеет водный раствор сульфата алюминия? Составьте краткое ионно-молекулярное и молекулярное уравнение гидролиза этой соли. Сколько килограммов алюминия необходимо для получения хрома массой 10 кг из оксида хрома (III) алюмотермическим методом? Вычислите объем водорода, образующегося при действии избытка щелочи на алюминий массой 81 г. При сгорании алюминия массой 9 г образуется оксид алюминия массой 17 г. Определите молярную массу эквивалента алюминия. При растворении алюминия в соляной кислоте и в щелочи выделился газ объемом 6,72 л соответственно. Составьте уравнения реакций и вычислите массу растворившегося алюминия. При  нагревании с графитом бериллий образует карбид (степень окисления углерода в карбиде –4). Составьте молекулярное и электронные уравнения получения этого карбида. Какие соединения получаются при взаимодействии карбида бериллия с водой? При высокой температуре алюминий взаимодействует с азотом, серой и углеродом. Во всех этих реакциях окислитель приобретает низшую степень окисления. Напишите молекулярные и электронные уравнения получения нитрида, сульфида и карбида алюминия. Какие продукты образуются при обменном разложении этих соединений водой?

22. Составить  электронную формулу  атома алюминия, иона алюминия в характерной степени окисления.

23. Написать уравнения реакций горения алюминия в кислороде; хлоре; парах серы.

24. Какие кислотно-основные свойства характерны для оксида и гидроксида алюминия? Составить уравнения соответствующих реакций.

25. Какие вещества и в какой последовательности образуются при постепенном прибавлении избытка раствора гидроксида натрия к раствору хлорида алюминия? Составить уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

26. Почему нельзя пользоваться алюминиевыми сосудами для хранения щелочных растворов? Привести уравнения реакций.

27. Почему алюминий, находясь в ряду электродных потенциалов левее водорода, не вытесняет его из воды, но легко вытесняет водород из водного раствора щелочи?

28. Какие вещества и в какой последовательности образуются при постепенном добавлении избытка раствора соляной кислоты на раствор алюмината натрия?

29. Как алюминий реагирует с разбавленными и концентрированными соляной и серной кислотами? Составить уравнения реакций.

30. Как алюминий реагирует с разбавленной и с концентрированной азотной кислотой? Составить уравнения реакций.

31.Чем объясняется высокая коррозионная устойчивость алюминия? Как  влияют ионы ртути на коррозию алюминия? Составить уравнения реакций.

32.Написать уравнения реакций для следующих превращений:

  а) Al2O3 →  AlCl3 →  Al(OH)3  →  K3AlO3 ;

  б) K3AlO3  →  Al(OH)3 →  Al2O3 →  Al.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11