Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю В О РО Н Е Ж С К И Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС ...
17 downloads
172 Views
419KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю В О РО Н Е Ж С К И Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС И Т Е Т
К оординац ионны есоединения. Х имияэлементов V-VIII груп п п ериодич еск ой системы
У ч ебно-методич еск оеп особие п осп ец иаль ности «Х имия» 020101 (011000)
В О РО Н Е Ж 2005
2
У тверж дено науч но-методич еск им (19.01.05, п роток ол № 9)
советом
химич еск ого ф ак уль тета
С оставители: п роф . М иттова И .Я . п роф . Я ц енк оО .Б., доц . П рок ин А.Н ., доц . П ш естанч ик В .Р., доц . Л авруш ина С .С ., доц .С амойловА.М ., доц .Т омина Е .В ., асс.К острюк овВ .Ф .
М етодич еск ие ук азания п одготовлены на к аф едре неорганич еск ой химии химич еск огоф ак уль тетаВ оронеж ск огогосударственногоуниверситета Рек омендуетсядлястудентов1 к урсадневногои веч ернегоотделений химич еск огоф ак уль тета
3
1.
К О О Р ДИН А Ц ИО Н Н Ы Е С О Е ДИН Е Н ИЯ
1) Р азлич ие ме ж д у д войны мисолямиикомп ле ксны мисоед ине ниями а) В две п робирк и налейте немногораствора ж елезоаммонийны х к васц ов NH4Fe(SO4)2. В одну из п робирок добавьте неск оль к ок ап ель роданида аммония, а вдругую – хлорида бария. О бъясните наблюдаемы е явления. Н ап иш ите ионны е уравнения п ротек ающ их реак ц ий и уравнение элек тролитич еск ой диссоц иац ии ж елезоаммоний ны х к васц ов. б) Н алейте вп робирк у немногораствора гек сац ианоф еррата (III) к алия и добавьте неск оль к ок ап ель роданида аммония. С одерж ит ли раствор этой к омп лек сной соли ионы Fe3+? Н ап иш ите уравнение реак ц ии элек тролитич еск ой диссоц иац ии данного соединения. В ч ем различ ие меж ду двойны ми и к омп лек сны ми солями? 2) Оп ре д еле ние атома, ч ере з которы й коорд иниру ется лиганд С меш айте равны е объемы 1М раствора хлорида к адмия и 2М раствора тиомоч евины (NH2)2CS. Н аблюдайте образование белы х иголь ч аты х к ристалловсмеш анногонейтраль ногок омп лек са(к .ч . = 4). О тделитек ристаллы отраствора и нагрейте их на газовой горелк е. П ри термодеструк ц ии этогок омп лек са мож ет п олуч ить ся или нитрид к адмия (ч ерного ц вета), или суль ф ид к адмия (ж елтогоц вета). У к аж ите ц вет п олуч енногосоединения и оп ределите атом, ч ерез к оторы й к оординируетсятиомоч евина. 3) Полу ч е ние катионны х ианионны х комп ле ксны х сое д ине ний а ) Полу ч е ние аммиаката ме д и К неболь ш ому к олич еству растворасуль ф атамеди (II) добавьтеп ок ап лям раствор аммиак а. Н аблюдайте образованиеголубогоосадк а, к оторы й растворяется п ри даль нейш ем п рибавлении избы тк а аммиак а вследствие образования к омп лек сногосоединения (к .ч . = 4). О тметь те ц вет образовавш егося раствора. Н ап иш итеуравненияп ротек ающ их реак ц ий. б) Полу ч е ние аммиаката нике ля К раствору соли ник еля (II) п рилейте п ок ап лям раствор аммиак а дорастворения п ервонач аль нообразовавш егося осадк а гидрок сида ник еля. О тметь те ц ветосадк а и к онеч ногораствора. Н ап иш итевмолек улярной и ионной ф ормах уравнения реак ц ий п олуч ения гидрок сида ник еля и к омп лек сногосоединения (к .ч . = 6). П рисутствие к ак их ионовврастворе оп ределяет ок раск у растворов исходной соли и к омп лек сногосоединения? в) Полу ч е ние аммиаката коба льта К раствору CoCl2 п рилейтеизбы ток растворовхлоридоваммонияи аммиак а. Н аблюдайте образование розовато-к расногораствора к омп лек сной соли к обаль та (к .ч . = 6). Раствор на воздухе п остеп енно меняет ок раск у на ж елтую
4
вследствие ок исления Co(II) доCo(III). Н ап иш ите уравнения п ротек ающ их реак ц ий. г) Полу ч е ние аква- игид роксокомп ле ксов хрома (III) Н алейте вдве п робирк и раствор соли хрома (III) и добавьте 1М раствор аммиак адообразования осадк агидрок сида. В одну п робирк у п рилейте1М раствор серной к ислоты , вдругую – 2М раствор гидрок сиданатриядорастворения осадк а. Н ап иш ите вмолек улярной и ионной ф ормах уравнения реак ц ий п олуч ения гидрок сида хрома (III), взаимодействия егоск ислотой и щ елоч ь ю (к .ч . = 6). У к аж итец ветп олуч енны х соединений. 4) У стойч ивостькомп ле ксны х ионов а) Н алейте вдве п робирк и немного0,5М раствора суль ф ата магния и добавьте 0,5М раствор гидрок сида натрия. О бразовавш ийся осадок гидрок сида магния обработайте избы тк ом раствора NaOH (п ервая п робирк а) и 25%- ны м раствором аммиак а (вторая п робирк а). Растворяется ли п ри этом осадок гидрок сидамагния? П роведитетак ж еоп ы ты с0,5М раствором хлоридац инк а. К ак ой из ионов(Mg2+ или Zn2+) являетсялуч ш им к омп лек сообразователем? Н ап иш ите уравнения реак ц ий п олуч ения соответствующ их к омп лек сны х соединений в молек улярной и ионной ф ормах. б) В п робирк у налейте неболь ш ое к олич ествораствора нитрата серебра. К нему добавьте раствор иодида к алия. О бразовавш ийся осадок AgI отф иль труйте и растворите визбы тк е раствора тиосуль ф ата натрия. Н ап иш ите уравнение реак ц ии образования ац идок омп лек са. К п олуч енному раствору к омп лек сной соли серебрап рилейтенемногорастворасуль ф идааммонияили п роп уститеток сероводорода. И сп оль зуя п редставления оп роизведении растворимости и к онстанте нестойк ости, объясните, п оч ему растворяется осадок AgI и образуется осадок Ag2S. 5) Окислительно-восста новите льны е свойства комп лексны х сое д ине ний а) В две п робирк и налейте немного раствора к расной к ровяной соли K3[Fe(CN)6] и вк аж дую п робирк у добавьте п онеск оль к ок ап ель раствора FeCl3 О братите внимание на изменение ок раск и растворов. О дну п робирк у оставьте для сравнения, авдругую добавьтенеск оль к ок ап ель раствора KOH и немного 3%- ного раствора п ерок сида водорода. С месь взболтай те, исп ы тайте вы деляющ ийсягаз луч инк ой. И зменяетсяли ок раск араствора? Н ап иш итеуравнения реак ц ий. б) К раствору CoCl2 п рилейте избы ток раствора хлорида аммония и аммиак . О бразуется розово-к расны й раствор к омп лек сной соли (к .ч . = 6). Раствор на воздухе п остеп енноменяет ок раск у вследствие ок исления. Н ап иш ите уравнения реак ц ий. С делайте вы воды об ок ислитель но-восстановитель ной сп особности к омп лек сны х соединений.
5
2. Э Л Е М Е Н Т Ы V Г Р У П П Ы Р абота2.1.
П Е Р ИО ДИЧ Е С К О Й С ИС Т Е М Ы
А ЗО Т И Е Г О С О Е ДИН Е Н ИЯ
1) Полу ч е ние а ммиака иизу ч е ние е го свойств а) П олуч итеаммиак действием к онц ентрированногораствораNH3 на твердую щ елоч ь (NaOH, KOH). Г ранулы щ елоч и п оместите вк олбу В юрц а, а раствор аммиак а налейте вк ап ель ную воронк у, ук реп ленную вш ейк е к олбы . Д обавляйте п ок ап лям раствор к щ елоч и. О бразующ ийся п ри этом газообразны й аммиак п роп уститеч ерез осуш итель ную ск лянк у стверды м KOH. б) К газоотводной трубк е, соединенной свы ходны м ш туц ером осуш итель ной ск лянк и, п однесите стек лянную п алоч к у, смоч енную раствором соляной к ислоты . Ч тонаблюдаете? Д айте объяснение. Н ап иш ите уравнения п роведенны х реак ц ий. в) Н ап олните аммиак ом сухую п робирк у и зак ройте ее п робк ой. К ак надо зап олнять п робирк у? Растворите аммиак вводе, оп устивп робирк у отверстием вниз вк ристаллизатор сводой. О п ределите реак ц ию среды вп олуч енном растворе. О бъяснитенаблюдаемое. Ч тообразуется п ри горении аммиак а вк ислороде? Н ап иш ите уравнение реак ц ии. К ак ие свойства п роявляет аммиак ? П риведите п римеры других реак ц ий, вк оторы х аммиак п роявляеттеж есвойства. 2) Полу ч е ние исвойства нитрид а хрома В к руглодонную к олбу (1) (рис.1) п оместите неск оль к ок усоч к овп ористогоф арф ораи налейтек онц ентрированны й раствор аммиак а.
1
4
3 5
2 Р ис.1. П рибор для получения нитридахрома
О суш итель ную к олонк у (2) и U-образную трубк у (3) зап олнитенегаш еной известь ю. В тугоп лавкую трубк у (4) насы п ь те сухой хлорид хрома(III) и собеих сторон зак ройте трубк у тамп онами из стек лянной ваты . К онич еск ую к олбу (5) зап олните на 1/3 объема дистиллированной водой и так ж е зак ройте стек лянной ватой. Н агрейтек олбу (1), п роп уститеток аммиак а1-2 мин. и затем умереннонагревайте тугоп лавк ую трубк у. П ри нагревании ф иолетовы й хлорид хрома (III)
6
п ереходит внитрид хрома. П оок онч ании реак ц ии охладите п рибор вток е аммиак а. Н а п олуч енны й нитрид хрома п одействуйте водой на холоду и п ри к ип яч ении. Ч тонаблюдаете? Н агрейте немногонитрида хрома на к ры ш к е тигля газовой горелк ой. О бъясните наблюдаемое. В к онич еск ую к олбу (5) добавьте неск оль к ок ап ель раствора AgNO3. Ч топ роисходит? Н ап иш ите уравнения всех реак ц ий, п роисходящ их вэтом оп ы те. 3) Т е рмич е ское разлож е ние солей аммония П роверь те отнош ение к нагреванию ф осф ата, суль ф ата, нитрата, дихромата и хлорида аммония. П рок аливание п ервы х трех солей п роведите на к ры ш к е тиглянад тягой. Х лорид аммонияп рок алитевстек лянной трубк е, зак реп ленной нак лонновш тативе. С обоих к онц овтрубк и п олож итевлаж ную универсаль ную индик аторную бумагу. О бъясните наблюдаемы е явления. Н ап иш ите уравнения реак ц ий и п оясните зависимость харак тера термич еск ой диссоц иац ии солей аммонияотп рироды анионак ислоты . 4) С войства соед ине ний гид ра зина игид роксиламина а) В две п робирк и с5 мл воды внесите неск оль к ок ристаллик овсуль ф ата гидразина. В одну п робирк у п рилейте немногоиодной воды , а вдругую – щ елоч ной раствор хлорида меди (II). О бъясните наблюдаемы е явления и нап иш итеуравненияреак ц ий. К ак иесвойствахарак терны длясоединений гидразина? б) Растворите в5 мл воды неск оль к ок ристаллик овгидрок силамина или его хлорида. О п ределите pH среды с п омощ ь ю универсаль ного индик атора. Д обавьте к исп ы туемому раствору немногоиодной воды . О бъясните п роисходящ ее и нап иш ите уравнения реак ц ий. К ак ие свойства отлич ают соединения гидрок силамина? 5) Полу ч е ние исвойства оксид а азота (II) Р А БО Т У П Р О ВО ДИТ Е П О ДТ Я Г О Й !!! а) П олуч итеок сид азота(II) вп риборе, ук азанном нарис.2. В к олбу В юрц а(2) насы п ь те10-15 г медны х струж ек , авк ап ель ную воронк у (1) – разбавленную азотную к ислоту (1:1). Реак ц ию ведите п ри нагревании. Н ап олнение ц илиндра (3) ок сидом азота п роводите п осле того, к ак вы ходящ ий 2 ч ерез газоотводную трубк у газ нач нет 1 ок раш ивать ся в воде к ристаллизатора (4) в буры й ц вет. Н ап олните ок сидом азота два ц илиндра и, зак ры вих п од водой стек лянны ми п ластинк ами, сохра3 нитедляоп ы товв) и г). Р ис.2. П рибор для получения ок сидаазота
7
б) П роп устите ток ок сида азота (II) всвеж еп риготовленны й насы щ енны й раствор суль ф атаж елеза(II). Н аблюдайтеизменениеок раск и раствора. П ри нагревании вновь п роисходит изменение ок раск и. О бъясните наблюдаемы е явленияи нап иш итеуравненияреак ц ий. П осле заверш ения реак ц ии п олуч ения ок сида азота осторож но нагрейте содерж имое к олбы доп олногорастворения осадк а и горяч ий раствор отф иль труйте. Затем ф иль трат уп арь те вф арф оровой ч аш к е нап оловину и охладите. П олуч енны е к ристаллы нитрата меди (II) отделите от ж идк ости, вы суш ите и сдайтелаборанту. в) У бедитесь наоп ы те, п оддерж иваетли ок сид азота(II) горение. г) П одож гите к расны й ф осф ор вж елезной лож еч к е горелк ой и силь ногорящ им внесите вц илиндр сок сидом азота. Ч тонаблюдается? Н ап иш ите уравнениереак ц ии. П оч ему слабогорящ ий ф осф ор гаснетватмосф ереок сидаазота (II)? 6) Полу ч е ние исвойства оксид а азота (IV) а) Д ля п олуч ения NO2 вк ап ель ную воронк у (рис.2) налейте к онц ентрированную азотную к ислоту, вк олбу В юрц а п оместите медны е струж к и. О бразующ ийся NO2 п роп устите ч ерез п робирк у сдистиллированной водой, вк оторую добавьте 2-3 к ап ли метиловогооранж евого. Ч тонаблюдаете? Н ап иш ите уравненияреак ц ий. б) С оберите вы деляющ ийся NO2 вц илиндре и исп ы тайте, горит ли внем тлеющ ая луч ина, заж ж енны й к расны й ф осф ор, сера, уголь , п редваритель норазогреты еметаллы (Cu, Zn). Н ап иш итеуравненияреак ц ий. 7) С войства соле й азотистой кислоты а) К неболь ш ому к олич еству раствора KMnO4, п одк исленному серной к ислотой, добавьте раствор нитрита к алия. О бъясните наблюдаемое и зап иш ите уравненияреак ц ий. б) К п одк исленному раствору иодида к алия снеск оль к ими к ап лями раствора к рахмала п рилейте раствор нитрита натрия. Ч тонаблюдается? Н ап иш ите уравненияреак ц ий. 8) С войства азотной кислоты а) Н агрейте вп робирк еазотную к ислоту, п олуч енную вп реды дущ ем оп ы те, и внесите внее тлеющ ую луч инк у щ ип ц ами. Н ап иш ите уравнение реак ц ии разлож енияHNO3. б) В ф арф оровую ч аш к у, п оставленную на п есок , с1-2 мл свеж еп риготовленной азотной к ислоты добавьте 2-3 к ап ли ск ип идара (о кно т яги до лж но б ы т ь о пущ ено !). О бъяснитенаблюдаемое. в) В к онц ентрированную HNO3 бросьте к усоч ек серы и нагрейтевтеч ение неск оль к их минут. Ч топ роисходит? П осле охлаж дения п олуч енной ж идк ости п роверь тееенап рисутствиесуль ф ат-иона. Н ап иш итеуравненияреак ц ий.
8
г) И сп ы тайте действие к онц ентрированной и разбавленной азотной к ислоты на ц инк и олово. О бъясните наблюдаемое и нап иш ите уравнения реак ц ий. К ак п ротек ают реак ц ии взаимодействия азотной к ислоты сметаллами взависимости отеек онц ентрац ии и их ак тивности? П риведитеуравненияреак ц ий. 9) Т е рмич е ское разлож е ние нитратов Р А БО Т У П Р О ВО ДИТ Е П О ДТ Я Г О Й ! а) П рок алите вразны х п робирк ах нитраты к алия, свинц а и серебра. О братите внимание на ок раск у газообразны х п родук тов, вы деляющ ихся п ри этом, и исп ы тайте их тлеющ ей луч инк ой. О тметь те ц вет остатк оввп робирк ах. Н ап иш итеуравненияреак ц ий. б) Расп лавьте вп робирк е немногоKNO 3 и бросьтетуда к усоч ек тлеющ его угля. П осле ок онч ания реак ц ии бросьте вэту ж е п робирк у к усоч ек ч еренк овой серы . О бъяснитенаблюдаемоеи нап иш итеуравненияреак ц ий.
Р абота2.2.
Ф О С Ф О Р И Е Г О С О Е ДИН Е Н ИЯ
1) Аллотроп ия фосфора Р А БО Т У П Р О ВО ДИТ Е П О ДТ Я Г О Й ! В сухую п робирк у п олож ите 0,1 г к расногоф осф ора, п редваритель новы суш енногомеж ду листами ф иль троваль ной бумаги. П робирк у вслегк а нак лоненном п олож ении зак реп ите вш тативе и зап олните ее углек ислы м газом из ап п аратаК ип п а. Зак ройтеп робирк у тамп оном из стек лянной ваты и осторож но нагревайтемалень к им п ламенем горелк и. Н аблюдайтеп оявлениеналетабелого ф осф ора на холодны х ч астях п робирк и. О тнесите п робирк у втемное местои наблюдайте свеч ение ф осф ора. О бъясните, п ри к ак их условиях к расны й ф осф ор п ереходит вбелы й. П о ок онч ании оп ы та п робирк у с белы м ф осф ором сдайтелаборанту. 2) Полу ч е ние оксид а фосф ора (V) Р А БО Т У П Р О ВО ДИТ Е П О ДТ Я Г О Й ! В ф арф оровую ч аш к у п оместите ~ 0,3 г к расногоф осф ора, п одож гите его горелк ой и нак ройте горящ ий ф осф ор стек лянной воронк ой, к онец к оторой зак ры тк усоч к ом ваты (для умень ш ения п отерь ок сида). В оронк у мож нодерж ать п робирк одерж ателем. Д ля увелич ения доступ а воздуха к горящ ему ф осф ору следует1-2 разап рип однять воронк у. Н аблюдайте осаж дение образующ егося ок сидаф осф ора(V) настенк ах воронк и. П оок онч ании оп ы таворонк усP4O10 п оместитевк оль ц ош тативаи смойте ок сид ф осф ора состенок воронк и неболь ш им к олич еством воды (5-10 мл) в стак ан, п одставленны й п од воронк у. 3) Полу ч е ние фосф орны х кислот П олуч енны й воп ы те2) п розрач ны й раствор разделитенадвеч асти. О дну
9
ч асть нейтрализуйте неск оль к ими к ап лями раствора соды дослабок ислой реак ц ии (pH=6). Д обавьтераствораAgNO3 и осторож ноп рилейтеразбавленны й раствор аммиак атак , ч тобы ж идк ости несмеш ивались и образовалось дваслоя. Н аграниц еж идк остей п оявляетсябелоек оль ц ометаф осф атасеребра. б) К овторой ч асти раствора из оп ы та 2) п рилейте 10 мл воды и 1-2 мл к онц ентрированной HNO3. П рок ип ятите 10 мин. так , ч тобы раствор не вы к ип ал. Раствор охладите и так ж е, к ак воп ы те а), п рилейте растворы нитрата серебра и аммиак а. Н аблюдайте образование ж елтогоосадк а ортоф осф ата серебра. 4) Полу ч е ние исвойства хлорид а ф осфора (V) В зап олненную хлором п робирк у брось тек руп инк у к расногоф осф ора. Ч то наблюдаете? О тметь те ц вети агрегатное состояние п олуч енноговещ ества. Д обавьте к нему немноговоды и п рок ип ятите, оп ределите реак ц ию среды . К одной ч асти раствора п рилейте раствор нитрата серебра, п одк исленны й азотной к ислотой, вторую ч асть исследуйте на п рисутствие ф осф орной к ислоты , исп оль зуя сведения, п олуч енны евоп ы те3). О бъяснитевсенаблюдаемы еявления и нап иш итеуравненияреак ц ий. 5) Полу ч е ние фосф атов в вид е окраше нны х п ерлов П олож ите на отдель ны е п редметны е стек ла растерты е к ристаллы NaNH4HPO4⋅H2O, нитрат к обаль та, ок сиды меди (II) и хрома (III). Н агрейте п ламенем горелк и п латиновую п роволоч к у сп етлей нак онц е. К оснитесь нагретой п роволок ой к ристалловсоли гидроф осф ата натрия-аммония и снова нагрейте ее дорасп лавления п рилип ш их к ристаллов. Н аблюдайте разлож ение соли, соп ровож дающ ееся вы делением аммиак а, п аровводы и образованием п ерловметаф осф атанатрия. Затем горяч им п ерлом слегк ак оснитесь п орош к асоли к обаль та и снова нагрейте его вок ислитель ном п ламени горелк и. О тметь те ц ветп олуч енногоп ерла, горяч егои охлаж денного. К аж ды й раз, оч ищ ая п латиновую п роволоч к у, п овторите оп ы ты , беря вместосоли к обаль та, ок сиды меди и хрома. К ак ая ок раск а п олуч ается вэтих случ аях? (Д ля оч истк и п роволок и раск рош ите п ерл рук ой, п рок алите п роволок у в п ламени горелк и и п ромойте соляной к ислотой). Н ап иш ите уравнения реак ц ий разлож ения гидроф осф ата натрия-аммония и п олуч ения солей ввиде ок раш енны х п ерлов. П римите вовнимание, ч топ ервич ны е ф осф аты п ри п рок аливании образуютметаф осф аты и воду, а метаф осф ат натрия, взаимодействуя сок сидами к обаль та, меди и хрома, образуетих ф осф аты или двойны есоли. 6) Гид ролиз соле й ф осфорной кислоты О сущ ествите гидролиз к ислы х и средней солей ортоф осф орной к ислоты . О п ределите pH среды сп омощ ь ю универсаль ногоиндик атора. О бъясните, п оч ему п ри растворении этих солей п олуч ается различ ная реак ц ия среды . Н ап иш ите уравнения реак ц ий гидролиза взяты х солей вмолек улярной и ионной ф ормах.
10
Р абота2.3.
П О ДГ Р У П П А М Ы Ш Ь Я К А
1) Полу ч е ние исвойства п е нта хлорид а итрихлорид а су рьмы Р А БО Т У П Р О ВО ДИТ Е П О ДТ Я Г О Й ! П ентахлорид сурь мы п олуч итевустановке, п редставленной нарис.3. HCl
2
Sb
4
1
5
3
H2SO4
H2SO4 Р ис.3. П рибор для получения пентахлоридасурьмы
В к олбеВ юрц а(1) п олуч итехлор, к оторы й п роп уститеч ерез п ромы вную и осуш итель ную ск лянк и (2). В стак ан (5) налей те к онц ентрированную серную к ислоту. Т рубк у (4) нап оловину зап олните к усоч к ами сурь мы . П роп устите ток хлоратак , ч тобы он невы делялся навы ходеп рибора. К огдався сурь мап рореагирует, а вк олбе –п риемник е (3) соберется ж идк ость , п родолж айте п роп уск ать ток хлора. Е сли ж идк ость вп риемник езатвердеет, слегк анагрейтеп риемник до расп лавления содерж имогои п родолж айте п роп уск ать хлор снач ала п ри нагревании, азатем на холоду. П осленасы щ енияж идк ости хлором отсоединитеснач ала к олбу (1), а затем п риемник (3), оставивегона 1-2 мин. отк ры ты м. Ч асть раствораоставьтедляп роведенияоп ы та. а) К неболь ш ому к олич еству п олуч енногоп ентахлорида сурь мы осторож ноп рилейте немноговоды . Ч топ роисходит? О бъясните наблюдаемое и нап иш итеуравнениереак ц ии. б) О ставш уюся ч асть п ентахлорида сурь мы п ерелейте в вы сок ую тугоп лавк ую к олбу и вы сы п ь тетуда немногоп орош к ообразной сурь мы . Е сли реак ц ия идет п лохо, нагрейте. К ч асти п олуч енногоп родук та осторож ноп рилейте неболь ш ое к олич ествоводы . О бъясните все наблюдаемы е явления и нап иш ите уравнения реак ц ий. К ак овоотлич иевхарак терегидролизатрихлоридаи п ентахлоридасурь мы ? в) П роведитереак ц ии взаимодействиятрихлоридасурь мы сгидрок сидом и к арбонатом натрия. О бъяснитенаблюдаемоеи нап иш итеуравненияреак ц ий.
11
2) Полу ч е ние исвойства оксид ов су рьмы а) Д ля п олуч ения ок сида сурь мы (III) к раствору SbCl3 п ри нагревании п рилейте раствор соды дослабощ елоч ной реак ц ии. П роц ессзак онч ится, к огда п рек ратитсявы делениеп узы рь к овгаза. К огдап олность ю вы п адетосадок , слейте маточ ны й раствор и п ромойте осадок п утем дек антац ии горяч ей водой до п олногоудаления хлорид-иона. О садок отф иль труйтеи вы суш ите всуш иль ном ш к аф у. И сп ы тайте отнош ение Sb2O3 к растворам соляной и винной к ислот и щ елоч и. О бъясните наблюдаемое и нап иш ите уравнения реак ц ий. Щ елоч ной раствор оставьтедоследующ их оп ы тов. б) П олуч итеок сид сурь мы (V) взаимодействием вф арф оровой ч аш к е0,25г п орош к ообразной сурь мы и 5мл к онц ентрированной азотной к ислоты . Реак ц ию п роведите п ри нагревании на водяной бане снач ала доп олногоп ерехода сурь мы враствор, азатем доп олногоуп ариванияраствора. П родолж ите нагревание на п есч аной бане или вмуф еле п ри 270оС доп олногоразлож ения гидрата п енток сида сурь мы . И сп ы тайте отнош ение п олуч енногоSb2O5 к к онц ентрированны м растворам HCl и NaOH. О бъясните наблюдаемы е явления и нап иш ите уравненияреак ц ий. 3) Полу ч е ние исвойства гид роксид ов Sb (III) иBi (III) а) В две сухие п робирк и налейте п о1мл 0,1М раствора SbCl3 и п ок ап лям добавьте 2М раствор NaOH до вы п адения осадк а. К ак ов ц вет п олуч енного осадк а? В одну п робирк у добавьте 2М раствор HCl, вдругую- 2М раствор NaOH доп олногорастворенияосадк а. б) В двеп робирк и налейтеп о1мл 0,1М растворасоли Bi (III) и п остеп енно добавляйте 2М раствор NaOH до образования гидрок сида висмута (III). О тметь те ц вет осадк а. В одну п робирк у добавьте ~2мл 2М раствора HNO3 и наблюдайтерастворениеосадк а. В другую п робирк у добавьтераствор NaOH. Растворяется ли осадок врастворе NaOH? С делайте вы вод относитель но основны х свойств гидрок сидов сурь мы (III) и висмута(III). 4) Гид ролиз соле й висму та (III) Растворите неск оль к ок ристаллик овсуль ф ата или нитрата висмута (III) в неболь ш ом к олич естве воды и оп ределите pH среды . Ч асть п олуч енногораствора разбавьте водой, а другую ч асть нагрейте. О бъясните наблюдаемое и нап иш итеуравненияреак ц ий. 5) Полу ч е ние исвойства сое д ине ний висму та (V) П олуч ите вп робирк е гидрок сид висмута (III) (см. оп ы т 3). П роп устите в п робирк у ток хлора и добавьте внее п ри нагревании насы щ енны й раствор п ерок содисуль ф атак алия. О бъяснитенаблюдаемоеизменение ок раск и и нап иш итеуравнениереак ц ии.
12
О садок вп робирк е п ромойте водой п утем дек антац ии и растворите вк онц ентрированной азотной к ислоте. П олуч енны й раствор разлейте п одвум п робирк ам. О дну оставьте стоять на воздухе, а вовторую добавьте неск оль к ок ап ель растворасоли марганц а (II). О бъяснитеп роисходящ ееи нап иш итеуравненияреак ц ий. 6) Окислите льно-восстановительны е свойства сое д ине ний су рьмы ивисму та а) К раствору нитрата серебра п рилейте водны й раствор аммиак а втак ом к олич естве, ч тобы п ри добавлении NaOH необразовы вался осадок . В п олуч енны й раствор аммиак ата серебра внесите неск оль к ок ап ель щ елоч ногораствора Na[Sb(OH)]4 (см. оп ы т2, а) и п одогрейте. О бъясните наблюдаемое и нап иш ите уравненияреак ц ий. б) К неболь ш ому к олич еству раствора SbCl5 (см. оп ы т 1) вп рисутствии HCl добавьтенеск оль к ок ап ель KI и хлороф орма. С месь тщ атель новзболтайте. О бъяснитенаблюдаемоеи нап иш итеуравненияреак ц ий. в) О сущ ествите взаимодействие висмутата натрия с раствором MnSO4. О бъяснитенаблюдаемоеи нап иш итеуравненияреак ц ий. С делайте вы вод об ок ислитель но-восстановитель ны х свойствах соединений элементовп одгруп п ы мы ш ь як а. 7) Полу ч е ние исвойства су льф ид ов су рьмы ивисму та а) П олуч ите суль ф иды сурь мы (III) и висмута (III), п роп устивч ерез п одк исленны ерастворы соответствующ их солей ток сероводорода. О тметь тец вета осадк ови сравнитесок раск ой суль ф идовмы ш ь як а(As2S3 и AsS). О п иш итеметоды п олуч ениясуль ф идовмы ш ь як а(III) и висмута(III). б) И сп ы тайте отнош ение п олуч енны х воп ы те (а) суль ф идовк к онц ентрированны м растворам HCl и HNO3. К ак оварастворимость As2S3 вэтих к ислотах? О бъяснитенаблюдаемоеи нап иш итеуравненияреак ц ий. в) П олуч ите суль ф ид сурь мы (V), п роп устивч ерез п одк исленны й раствор SbCl5 ток сероводорода. Ч топ роисходит? П олуч енны й осадок отф иль труйте, п ромойте водой и исп ы тайте егоотнош ение к растворам щ елоч и и основны х суль ф идов. Н ап иш итеуравненияреак ц ий. г) П олуч ите суль ф ид сурь мы (V), п роп устивч ерез п одк исленны й раствор SbCl5 ток сероводорода. Ч топ роисходит? П олуч енны й осадок отф иль труйте, п ромойте водой и исп ы тайте егоотнош ение к растворам щ елоч и и основны х суль ф идов. Н ап иш итеуравненияреак ц ий.
Р абота2.4.
П О ДГ Р У П П А ВА Н А ДИЯ
1) Полу ч е ние исвойства оксид а ванад ия (V) а) П олуч итеок сид ванадия (V) разлож ением ванадата аммония. П рок алите втигле на газовой горелк е 0,8г ук азанной соли п ри неп реры вном п еремеш ивании стек лянной п алоч к ой. Реак ц ия зак онч ится тогда, к огда п рек ратится вы де-
13
ление аммиак а и ок раск а реагента станет к расно-к орич невой. Н ап иш ите уравнениереак ц ии. В звесьтеохлаж денны й V2O5 и оп ределитеп роц ентвы хода. б) Растворите немногоп олуч енногоV2O5 вводе и оп ределите pH среды . Н ап иш ите уравнениереак ц ии, п ринимаявовнимание, ч тообразуетсясмесь мета-, орто- и диванадиевой к ислот. в) И сп ы тайтеотнош ение V2O5 к растворам щ елоч и и азотной к ислоты . Н ап иш итеуравненияреак ц ий. г) И зуч ите взаимодействие V2O5 сразбавленной и к онц ентрированной соляной к ислотой. В к ак ом случ ае п роявляется амф отерность V2O5, а вк ак ом – егоок ислитель ны е свойства? Н ап иш ите уравнения реак ц ий, п олагая, ч тообразуются ионы VO2+ , VO3+ и VO2+. Н а основании этогооп ы та сделайте вы вод об устойч ивости степ ени ок исления +5 для ванадияврастворах сразны м знач ением pH. 2) Пе роксосоед ине ния ванад ия а) П роведите реак ц ии взаимодействия V2O5 сп ерок сидом водорода вразны х средах (щ елоч ной, к ислой, нейтраль ной). О тметь те ок раск у п олуч енны х растворов. Н ап иш ите уравнения реак ц ий, п риняввовнимание, ч топ ри pH>7 образуются анионы VO83-, а п ри pH=7 – анионы VO63-, а п ри pH