Химия лабы и индивид зад. Лабораторная работа по теме гальванические элементы Опыт Гальванический элемент с деполяризатором катионом металла. По заданию преподавателя из перечисленных электродов составьте элемент
 Скачать 5.58 Mb.
|
|
11. Лабораторная работа «Химия элементов» Обязательные общие требования при выполнении всех лабораторных опытов и составлении отчета. Большинство опыты выполняются в пробирках. Объем используемых растворов в пробирках (химреактивов) должны быть не более 2 мл (толщина слоя раствора 1-2 см). В отчетах при изучении свойства элементов необходимо отразить: а) полную электронную формулу (Э.Ф.); б) концовку Э.Ф.; в) валентность; г) группу, подгруппу; д) семейство; е) результаты наблюдений; ж) уравнения реакций; з) свойства соединений, элементы; и) выводы и общие выводы; к) объяснение свойства полученных солей элемента – показать гидролиз солей (в виде молекулярных и ионных уравнений), диссоциация соединений, комплексных соединений и двойных солей. ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП Опыт 1.Алюминий. Пассивация алюминия. Опыты выполняются в пробирках. Объем используемых растворов должен быть не более 2-3 мл. В опытах отметить: результаты наблюдения, уравнения реакций, выводы и общие выводы. 1. AI + CuSO4 (c=1M) + HCI (c=1H, V=1мл) → … 2. AI + HNO3 (конц., под тягой) → AI2O3 (AI) + …(раствор используется в 3 опыте) 3. AI2O3 (AI) (после опыта 2 промыть водой) + CuSO4(1M) →… Алюминий. Полная электронная формула, концовка электронной формулы, валентность, семейство, группа и подгруппа. Опыт 2. Алюминий. Свойства и получения гидроксида алюминия Опыты выполняются имеющимися растворами в пробирках. Объем используемых растворов должен быть не более 2-3 мл. В опытах отметить: в результате наблюдения, уравнения реакции (в молекулярных и ионных выражениях), схема диссоциации продуктов гидролиза. Выводы и общие выводы. 1.Раствор соли алюминия + NH4OH (1M) → … 2. Раствор из опыта 1 + HCI (1M) →… 3. Раствор из пробирки 1 + NaOH (v = 0,5 мл) →… Раствор из пробирки 1 + NaOH (v = 2-3 мл) →… Опыт 3. Идентификация алюминиевых сплавов. Используют алюминиевые сплавы. Отметить: результаты наблюдения уравнений реакций, определить продукты реакции, название сплавов, типы реакции и полный анализ реакции. 1. AI (cплав 1 – пластинка) + NaOH + H2O →… 2. AI (cплав 2 – пластинка) + HNO3(конц.) →… Опыт 4. Углерод. Угольная кислота и ее соли. 1. Получение оксида углерода из аппарата Киппа: CaCO3 (ТВ) + HCI (10%) →… 2. Растворение CO2 + H2O (лакмусовая бумага) →… t°C 3. Раствор CO2 + H2O →H2CO3 (кипятить) → … Определить направление реакции по принципу Ле-Шателье. 4. Раствор из опыта 2 + NaOH (1H) → … 5. Раствор из опыта 2 + HCI (1H) → … 6. Na2CO3 (2-3 кристалла) + H2O + фенолфталеин 2-3 капли → … 7. NaHCO3 (2-3 кристалла) + H2O + фенолфталеин 2-3 капли → …Какие процессы протекают в оп. 6 и 7. 8. Ca(OH)2 + СО2 из аппарата Кипа (до получения белого осадка) → … 9. Ca(OH)2 + СО2 из аппарата Кипа (до растворения осадка) → … 10. СaCO3 (раствор) + HCI (1H)→ … NaHCO3 (раствор) + HCI (1H)→ … Na2CO3 + HCI (1H)→… Опыт 5. Кремний. Кремниевая кислота и ее свойства. Получение геля и золя кремниевой кислоты. 1. Na2SiO3 (10%) + HCI (15%) → золь кремниевой кислоты. К какому классу растворов золь и чем он отличается от молекулярного раствора? 2. Пробирку нагреть, образуется студенистый осадок. Как называется этот осадок? К какому классу растворов относятся гели? 3. Na2SiO3 (10%) + CO2 (из аппарата Киппа) + Н2О → Н2SiO3 + Na2CO3 4. Даны константы Н2SiO3 (Si) и Н2СО3 (С). Определить силу кислот. К1 (Si) = 2,2 • 10-10 и К2 (Si) = 1,6 • 10-12 К1 (С) = 4,8 • 10-7 и К2 (С) = 5,6 • 10-11 pК1 (Si) = 9,66 и pК2 (Si) = 11,83 pК1 (С) = 6,35 и pК2 (С) = 10,33, где pК – константа кислотности и К – константа диссоциации. фенолфталеин 5. Na2SiO3 (10%) + Н2О → NaHSiO3 (раствор) + H2O →… 6. SiO2 (кварцевое стекло – порошок) + Н2О + фенолфталеин → раствор не окрашивается SiO2 (обычное стекло – порошок содержит Na2SiO3) + Н2О + фенолфталеин → раствор окрашивается 7. Si (порошок 0,2 г) + NaOH (20%) → Опыт 6 . Гидрофобизация строительных материалов кремнийорганическими соединениями (КрОС) Образец из гипса (цемента) обработать КрОС и высушить при температуре 700С. Затем: а) облить водой высушенный образец; б) облить водой контрольный образец: Опыт 7. Свинец. Свойства свинца. 1. Pb + HCI (1н) → … 2. Pb + H2SO4 (c = 1%) → … 3. Pb + HNO3 (1н) → … 4. Пробирки 1, 2 и 3 нагреть: ºС 1. Pb + HCI → … °С 2. Pb + H2SO4 → … °С 3. Pb + HNO3 (1н) → … 5. В пробирки 1, 2 и 3 после охлаждения вводить раствор KJ. Уравнения реакций: /объяснить роль KJ/. 6. На основе полученных продуктов реакций покажите процесс гидролиза солей свинца. Опыт 8. Хлор. Получение и свойства хлора. 1. Лабораторный способ получения хлора: KMnO4 (1H) + HCI (10%) → … (тип реакции и ее полный анализ) 2. а) CI2(газ) + H2O → …(хлорная вода) б) хлорная вода (CI2) + Cu → …(горение проволоки в хлоре) в) хлорная вода (CI2) + Feнагретая проволока → …(горение проволоки) г) хлорная вода (CI2) + KJ (1M)→ … д) хлорная вода (CI2) + KBr (1M)→ … Объяснить свойства хлора и дайте полный анализ этих реакций. 3. CI2(газ) + H2(газ) → …(искра-пламя). Какой процесс? Опыт 9. Элементы побочных подгрупп. Железо. Свойства железа. KCNS или 1. Fe(прволока) + HCI (2H) → … (роль KCNS) NH4CNS KCNS 2. Fe(прволока) + H2SO4 (2H) → … (0,01H, 1 капля) KCNS 3. Fe(прволока) + H2SO4 (с = 78%, под тягой) → … KCNS 4. Fe(прволока) + HNO3 (2H) → … 5. Fe(прволока) + CuSO4 → … 6. Fe(прволока) + HNO3 (конц.) → Fe2O3 (Fe) + … (время выдержки 2 мин.)
Объясните процесс пассивации железа. В каких случаях появляются ионы Fe2+ и Fe3+ Опыт 10. Хром. Свойства хрома. Амфотерность хрома. 1. Получение гидроксида хрома Сr2(SO4)3 (1M) + NaOH →…(до получения серо–зеленого осадка) 2. Сr(ОН)3 (из опыта 1)+ HCl (1H)→… 3. Сr(ОН)3 (из опыта 1)+ + NaOH (5%)→… Опыт 11. Медь. Свойства меди. 1. Сu (проволка) + HCl (2H)→… 2. Сu (проволка) + H2SO4 (2H)→… 3. Сu (проволка) + HNO3 (2H)→… 4. Опыт 1, 2 и 3 повторить с концентрированными кислотами. 5. Обнаружение меди в сплаве (работать под тягой) Сu (сплав) + HNO3 (конц.) →… 6. Раствор из опыта 5 + NH4OH(конц.)→…[Cu(NH4)4](OH)2 Опыт 12. Цинк. Свойства цинка (Zn – цинковая пластина). 1. Zn + HCl (2H) →… 3. Zn + H2SO4(конц.)→… 2. Zn + H2SO4 (2H) →… 4. Zn +NaOH (2H) →… 5. Характеристика: энергия ионизации ЕFe =16,19В; ЕZn = 17,64 B; ЕCu = 20,29B и электродный потенциал ЕZn = -0,76 В; ЕFe = -0,44В; ЕCu = +0,34В. Объясните это противоречие. Опыт 13. Получение гидроксидов и аммиакатов из них: Опыт 14. Аквасоединения кобальта 1. CoCI2 /1 капля на фильтровальной бумаге, С=0,5н/ + H2O → (высушить на пламени спиртовки) → [Co(H2O)4]CI2 Опыт 15. Другие переходные элементы – металлы d – семейства. Получение гидроксидов и их свойства. 1. NaOH (2H) + MnSO4 → 2. NaOH (2H) + FeSO4 → 3. NaOH (2H) + CoSO4 → 4. NaOH (2H) + NiSO4 → 5. NaOH (2H) + CuSO4 → 6. NaOH (2H) + ZnSO4 → 7. NaOH (2H) + CdSO4 → Опыт 16. Окисление гидроксидов металлов. 1. Гидроксиды металлов (из опыта12, 1-7) на воздухе взаимодействуют с кислородом воздуха: образуются:а)MnO2 + H2O; б) Fe(OH)3; в) Co(OH)3 и г) в остальных случаях реакции нет. Объясните в общих выводах восстановительные свойства гидроксидов металлов с минимальным окислительным числом по периодам и группам. 2. Реакции гидроксидов 2-валентных металлов 1-7 (из опыта 13) с пероксидом водорода: (Гидроксиды 4-7 с H2O2 не окисляются, а в других опытах получаются: Mn(OH)4, Fe(OH)3 и Со(ОН)3. Опыт 17. Кислотно – основные свойства 2-валентных гидроксидов. 1-7 (опыт 13). Растворить их концентирированной кислотой HCI при нагревании (дать уравнения реакций). Получаются: а) хлориды металлов; б) выделяется молекулярный хлор (кроме №7) и воде. Объяснить причину выделения хлора, пользуясь таблицей О-В потенциалов, кислотно-основные свойства гидроксидов. Покажите гидролиз полученных хлоридов. 1. MnSO4 + NaOH →… 2. FeSO4 + NaOH →… Опыт 18. Комплексные соединения. Индикаторы для обнаружения ионов металлов.
Составить молекулярные и ионные уравнения. Опыт 19. Различие между двойными и комплексными солями
Опыт 20. Получение комплексной соли никеля. Молекулярное и ионное уравнения 1. NiCl2 + NH4OH → [Ni(NH3)6](OH)Cl 2. [Ni(NH3)6]+2 + Na2S → NiS ↓ + 6 NH3 Kнест. = 2 • 10 -19 ПР = 2 • 10-19 3. [Ni(NH3)6]+2 + NaOH → Ni(OH)2↓ + Na+ + NH3 Kнест. = 2 • 10 -19 ПР = 3,7 • 10-19 Доказать возможность реакции в прямом направлении в опытах 2 и 3. Опыт 21. Нестойкость комплексных ионов 1. Получить комплексную соль кобальта: СoCl2(2H) + NH4CNS(или KCNS)(конц. 1-2 капли)→K2[Co(CNS)4]+KCl 2. Устойчиво ли полученное соединение к воде? Полученный р-р (компл.соед.) + H2O → K2[Co(H2O)6]+4CNS- |