ОПЫТ 22. Получение комплексных солей элементов подгруппы железа.
A. Получение гексацианоферрата (III) железа Fe3[Fe(CN)6]2.
Выполнение опыта:
Положить в пробирку кристаллик FeSO4×7H2O и добавить 5-6 капель дистиллированной воды. К полученному раствору добавить одну каплю раствора гексацианоферрата (III) калия (красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Отметить цвет образовавшегося осадка (турбулева синь). Осадок нерастворим в кислотах, но разлагается в щелочах. Данная реакция является характерной на ион Fe2+. Написать молекулярное и ионное уравнение реакций.
Б. Получение гексацианоферрата (II) железа Fe4[Fe(CN)6]3.
Выполнение опыта:
Поместить в пробирку 2-3 капли раствора хлорида железа (III) и добавить одну каплю раствора гексацианоферрата (II) калия (желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]). Отметить цвет образовавшегося вещества (берлинская лазурь). Данная реакция является характерной на ион Fe3+. Этой реакции благоприятствует умеренное подкисление раствора, при сильном подкислении осадок растворится. Щёлочи разлагают «берлинскую лазурь» с выделением Fe(OH)3. Написать молекулярное и ионное уравнение реакции.
B. Получение комплексного роданида кобальта.
Выполнение опыта:
Поместить в пробирку 2 капли насыщенного раствора соли кобальта и добавить 5-6 капель насыщенного раствора роданида аммония, учесть, что при этом образуется раствор комплексной соли (NH4)2[Co(SCN)4]. Комплексные ионы [Co(SCN)4]2– окрашены в синий цвет, а гидратированные ионы [Co(Н2О)6]2+ - в розовый. Разбавить полученный раствор водой до изменения окраски, добавить 2 капли смеси спирта с эфиром, размешать раствор стеклянной палочкой и вновь наблюдать изменение окраски. Затем в ту же пробирку приливать дистиллированную воду, наблюдая постепенное изменение окраски.
Описать наблюдаемые явления. Написать уравнения: образования комплексной соли кобальта, диссоциации этой комплексной соли и диссоциации комплексного иона.
Г. Получение диметилглиоксима никеля (реакция Чугаева).
Выполнение опыта:
Поместить в пробирку 5-6капель воды, 2 капли раствора соли никеля и одну каплю аммиачного раствора диметилглиоксима. Реакция идет с образованием нерастворимого комплексного диметилглиоксимата никеля, представляющего собой хелат и имеющего формулу:
Благодаря интенсивной и яркой окраске (отметить цвет) эту реакцию используют для обнаружения малой концентрации ионов никеля в растворе.
Осадок диметилглиоксимата никеля растворяется в кислотах и щелочах и не растворяется в разбавленных растворах аммиака.
Контрольные вопросы и задачи
D – элементы I Б - группы
1.Чем объясняются различия в свойствах элементов главной и побочной подгрупп I группы.
2.Почему радиус иона Сu+2 меньше радиуса К+?
3.Написать уравнения реакций взаимодействия меди с разбавленной (1:2) и концентрированной азотной кислотой? Почему медь не растворяется в соляной кислоте?
4.Как взаимодействуют соли меди с растворами щелочей и гидроксида аммония?
5.Какие процессы происходят при электролизе растворов сульфата меди : а)с медными; б)с платиновыми электродами?
6.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: CugCuOgCuCl2gCu(OH)2gCuOgCu
7.Написать уравнения реакций растворения гидроксида меди в кислоте и в растворе аммиака.
8.Обнаружение соединений серебра.
9.Закончить уравнения реакций: Ag2O + H2O2 ®
10.Закончить уравнения реакций: AgBr + (Na2S2O3) избыток®
11.Закончить уравнения реакций: Сu + KCN + H2O ®
12.Почему аммиакат серебра неустойчив в кислых средах?
13.Чем объяснить, что при действии хлорида натрия на раствор соли К[Аg(CN)2] не получается осадка хлорида серебра, тогда как сульфид натрия с тем же раствором дает осадок Аg2S?
14.Объяснить, почему АgC1, АgBr и АgJ хорошо растворяется в растворе КСN, а в растворе аммиака растворимы только АgC1 и AgBr.
15.Закончить уравнения реакций: Аu(OH)3 + HC1(конц) ®
16.Закончить уравнения реакций: AuC13+H2O2+KOH®
17.Закончить уравнения реакций: AuC13+SnC12+Н2О®
18.Закончить уравнения реакций: Au+NaCN+O2+H2O®
19.Закончить уравнения реакций: Au + HC1 + HNO3 ® H[AuC14]+ …
20.В каком из соединений – КС1 или АgС1 – химическая связь имеет более ковалентный характер? Чем это можно объяснить?
21. Кусочек серебряной монеты массой 0,300г растворили в азотной кислоте и осадили из полученного раствора серебро в виде АgC1. Масса осадка после промывания и высушивания оказалась равной 0,190г. Сколько процентов серебра (по массе) содержалось в монете?
22.Из навески латуни массой 1,6645г при анализе получено 1,3466г Сu(SCN)2 и 0,0840г SnO2. Вычислить массовую долю меди, олова и цинка в анализируемой пробе.
D – элементы II Б - группы
23.Охарактеризуйте положение Zn, Cd и Hg в периодической системе. Напишите электронные формулы их атомов. Какие ионы они образуют?
24.Почему Zn, Cd и Hg не относятся к переходным металлам?
25.Привести уравнения реакций, свидетельствующих об амфотерности гидроксида цинка.
26.Сравнить отношение цинка, кадмия и ртути к разбавленным и концентрированным кислотам: а) соляной; б) серной; в) азотной. Написать уравнения соответствующих реакций.
27.Что происходит при действии на гидроксида цинка и кадмия растворов: а) щелочи; б) аммиака?
28.Обнаружение соединений цинка.
29.Обнаружение соединений ртути.
30.При прокаливании 1,56 смеси карбоната цинка с оксидом цинка получили 1,34г оксида цинка. Вычислить состав исходной смеси (в % по массе).
31.Металлическая ртуть часто содержит примеси «неблагородных» металлов – цинка, олова, свинца. Для их удаления ртуть обрабатывают раствором Hg(NO3)2. На чем основан такой метод очистки ртути?
32.Закончить уравнения реакций: Zn + NaOH ®
33.Закончить уравнения реакций: Zn + NaNO3 + NaOH ® NH3 + ….
34.Закончить уравнения реакций: Hg + HNO3(избыток) ®
35.Закончить уравнения реакций: Hg(NO3)2+H2S ®
36.Закончить уравнения реакций: Hg(NO3)2 + KJ(избыток) ®
37.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать соляная кислота: Zn, Hg, HgS, Cd(OH)2, Zn(NO3)2, Zn(OH)2.
D – элементы VI Б - группы
38.Обосновать размещение хрома, молибдена и вольфрама в VI группе периодической системы.
39.В чем особенность в строении валентного слоя электронов атомов хрома и молибдена?
40.Какие степени окисления возможны, а какие более устойчивы для хрома и молибдена?
41.Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов хрома (II), (III), (VI)?
42.Напишите уравнение реакции обнаружения соединений Сr (VI) с помощью серной кислоты и пероксида водорода.
43.Что называется хромовой смесью? Для чего она используется?
44.Какой реакцией обнаруживают присутствие алкоголя в выдыхаемом воздухе?
45.Какими препаратами находят хроматы и дихроматы в аналитической практике и фарманализе?
46.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: CrgX1gCr2(SO4)3gX2gK2Cr2O7gX3gCr. Определите неизвестные вещества.
47.Осуществить превращения: Сr2(SO4)3®Cr(OH)3®Na2CrO4® Na2Cr2O7® "Сr(OH)3® [Cr(OH)4]-
48.Осуществить превращения: Cr2O3®K2CrO4®K2Cr2O7®Cr2(SO4)3® "K3[Cr(OH)6]
D – элементы VII Б - группы
49.Напишите электронную формулу атома марганца. Какие степени окисления он может проявлять, какие из них наиболее устойчивые?
50.Указать различия в строении атомов элементов подгруппы марганца и галогенов. В какой степени окисления эти элементы проявляют наибольшее сходство в свойствах?
51.Написать уравнения реакций, в которых соединения марганца проявляют свойства: а) окислительные; б) восстановительные; в) окислительные и восстановительные одновременно.
52.Как получить соединения марганца (VI) из соединений с более высокой и с более низкой степенью окисления?
53.Написать уравнение реакции термического разложения перманганата марганца. К какому типу окислительно-восстановительных превращений относится эта реакция?
54.Почему растворы и кристаллы перманганата калия при попадании на кожу образуют бурые пятна? Какими веществами нужно обработать бурые пятна чтобы они обесцветились? Напишите соответствующие уравнения реакции.
55.Напишите уравнение реакции, на которой основано применение перманганата калия в качестве антидота при отравлении цианидами.
56.Почему при отравлении перманганатом калия в качестве антидота назначают тиосульфат натрия?
57.Какая масса перманганата калия потребуется для окисления 7,6г FeSO4 в нейтральном и кислом растворе?
58.Закончить уравнения реакций, применяя электронный метод:
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ®
KMnO4 + H2S + H2O ®
KMnO4 + K2SO3 + H2O ®
KMnO4 + KJ + H2SO4®
KMnO4 + K2SO3 + KOH ®
MnSO4 + NaBrO3 + HNO3 ®
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ®
MnSO4 + (NH4)2S2O8 + H2O ®
KMnO4 + HC1(конц) ®
MnSO4 + PbO2 + HNO3 ®