В четырех пробирках находятся следующие кристаллические. §5

1) бесцветная, желтая
2) оранжевая, желтая
3) бесцветная, малиновая
4) фиолетовая, синяя

Пояснение.

Кислотно-основный индикатор, изменяющий окраску от бесцветной (при pH

Ответ: 3

B четырех пронумерованных пробирках находятся органические вещества.

О них известно следующее:

В пробирке № 1 - кристаллическое вещество (20 °С), реагирующее с водным раствором гидроксида натрия

Содержимое пробирок № 2 и № 3 - жидкости (20 °С), которые неограниченно растворяются в воде

Вещество в пробирке № 3 взаимодействует со свежеприготовленным в щелочной среде гидроксидом меди(П) с образованием раствора ярко-синего цвета.

Пояснение.

Из всех представленных веществ, только фенол- кристаллическое вещество

Гексан нерастворим в воде, в отличие от этанола и этиленгликоля

Данная реакция является качественной реакцией на многоатомные спирты

Ответ: А2Б4В3Г1

В пробирку с разбавленной соляной кислотой добавили каплю раствора фенолфталеина, а затем избыток раствора гидроксида натрия. При этом окраска содержимого пробирки менялась в такой последовательности:

1) бесцветная, желтая
2) оранжевая, желтая
3) бесцветная, малиновая
4) фиолетовая, синяя

Пояснение.

Соляная кислота дает кислую реакцию водного раствора, фенолфталеин в кислой среде бесцветен. При добавлении избытка гидроксида натрия образуется соль (), но т.к. щелочь в избытке - реакция среды становится щелочной, фенолфталеин в щелочной среде дает малиновую окраску.

Ответ: 3

О них известно следующее:

Вещества в пробирках № 1 и № 2 смешиваются с водой в любых соотношениях;

Вещества в пробирках № 3 и № 4 - жидкости, не смешивающиеся с водой (20 °С);

Содержимое пробирки № 2 реагирует с с выделением газа;

Вещество в пробирке № 3 в присутствии реагирует с хлором.

Установите соответствие между названием органического вещества и номером пробирки, в которой находится указанное вещество.

Ответ запишите в виде сочетания букв и цифр, соблюдая алфавитную последовательность букв левого столбца, например: А1Б4B2ГЗ.

Пояснение.

Смешиваются с водой в любых соотношениях глицерин и уксусная кислота, так как имеют гидроксильные группы образующие с водой водородные связи, а не смешиваются при комнатной температуре гексан и бензол.

При реакции гидрокарбоната калия с уксусной кислотой выделяется углекислый газ, поэтому в пробирке №2 находится уксусная кислота (г). Методом исключения определяем, что в пробирке №1 - глицерин (б).

Бензол вступает в реакцию с хлором под действием с образованием хлорбензола, поэтому в пробирке №3 находится бензол (в). Методом исключения определяем, что в пробирке №4 - гексан (а).

Ответ: А4Б1В3Г2

Ответ: А4Б1В3Г2

1) а, в
2) б, в
3) а, г
4) б, г

Пояснение.

Правильный ответ указан под номером 3

Ответ: 3

1) бесцветная, малиновая
2) оранжевая, желтая
3) бесцветная, желтая
4) фиолетовая, синяя

Пояснение.

Фенолфталеин не имеет окраски в кислой и нейтральной среде, но окрашивает раствор в малиновый цвет в щелочной среде. При добавлении гидроксида лития среда меняется с нейтральной на щелочную, а окраска с бесцветной на малиновую.

Правильный ответ указан под номером 1.

Ответ: 1

В четырех пронумерованных пробирках находятся органические вещества.

О них известно следующее:

В пробирке № 1 - кристаллическое вещество, плохо растворимое в холодной воде;

В пробирке № 2 находится жидкость (20 °С), которая смешивается с водой в любых соотношениях и вступает в реакцию с с выделением газа;

Вещества в пробирках № 1, № 3 и № 4 вступают в реакцию с бромной водой, при этом в пробирках № 1 и № 4 образуются осадки белого цвета.

Установите соответствие между названием органического вещества и номером пробирки, в которой находится указанное вещество.

Ответ запишите в виде сочетания букв и цифр, соблюдая алфавитную последовательность букв левого столбца, например: А1Б4B2ГЗ.

Пояснение.

Однозначно можно сказать, что с бромной водой не будет реагировать уксусная кислота, которая также вступает в реакцию с с выделением газа. Уксусная кислота находится в пробирке № 2.

Осадки белого цвета с бромной водой выпадают в случае анилина и фенола (образующиеся трибромпроизводные малорастворимы). Соответственно в пробирке № 3 находится гексен-1.

Фенол, в отличие от анилина, при комнатной температуре - кристаллический. А значит, он находится 1.

Ответ: А4Б1В3Г2

Ответ: А4Б1В3Г2

Очистить угарный газ от углекислого можно с помощью водных растворов веществ:

1) а, в
2) б, г
3) в, г
4) а, г

Пояснение.

Очистить угарный газ от углекислого можно с помощью водных растворов и . Реакции выглядят следующим образом:

Правильный ответ указан под номером 3

Ответ: 3

В пробирку с разбавленной соляной кислотой добавили каплю раствора лакмуса, а затем избыток раствора гидроксида натрия. При этом окраска содержимого пробирки менялась в такой последовательности:

1) оранжевая, желтая
2) красная, желтая
3) оранжевая, синяя
4) красная, синяя

Пояснение.

Лакмус имеет красную окраску в кислой среде, а в щелочной среде - синюю. При добавлении избытка гидроксида натрия среда меняется с кислой на щелочную, а окраска с красной на синюю.

Правильный ответ указан под номером 4

Ответ: 4

В четырех пронумерованных пробирках находятся органические вещества.

О них известно следующее:

Раствор вещества в пробирке № 1 окрашивает лакмус в красный цвет;

При добавлении свежеприготовленного в избытке щелочи гидроксида меди(II) в пробирки № 2 и № 3 появляется ярко-синее окрашивание;

При нагревании содержимого пробирки № 3 с гидроксидом меди(II) легко образуется красный осадок.

Установите соответствие между названием органического вещества и номером пробирки, в которой находится указанное вещество.

Ответ запишите в виде сочетания букв и цифр, соблюдая алфавитную последовательность букв левого столбца, например: А1Б4B2ГЗ.

Пояснение.

Окрашивать раствор лакмуса в красный цвет, что соответствует кислой среде, среди предложенных соединений может только уксусная кислота. Поэтому в пробирке №1 - уксусная кислота.

Реакция со свежеприготовленным в избытке щелочи гидроксидом меди(II) - качественная реакция на многоатомные спирты, которыми являются глюкоза и сахароза. Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди(II) реагирует глюкоза. Данная реакция является качественной на альдегидную группу. Поэтому в пробирке № 3 - глюкоза, а в пробирке № 2 - сахароза. В оставшейся пробирке находится этанол.

Ответ: А3Б1В4Г2

Ответ: А3Б1В4Г2

1) а, б
2) б, г
3) а, г
4) б, в

Пояснение.

Жесткость воды обуславливается наличием в воде ионов щелочно-земельных металлов, в основном, кальция и магния. Одним из методов снижения жесткости является реагентное смягчение, основанное на добавлении в воду различных реагентов, например, извести или кальцинированной соды. Реакции выглядят следующим образом:

Реагенты переводят соединения щелочно-земельных металлов в нерастворимую в воде форму, что позволяет избавиться от них.

Правильный ответ указан под номером 3

Ответ: 3

а - добавлении в раствор твердого фторида калия

г - добавлении в раствор избытка насыщенного раствора хлорида кальция

1) а, в
2) г
3) б, в, г
4) а, в, г

Пояснение.

Осадок не выпадет только в случае разбавлении раствора дистиллированной водой, т.к. при этом раствор перестанет быть насыщенным. В случае добавления твердых бария и фторида калия часть воды израсходуется на их растворение, вследствие чего выпадет осадок фторида бария. В случае добавления избытка насыщенного раствора хлорида кальция произойдет реакция:

Нерастворим в воде и выпадет в осадок.

Правильный ответ указан под номером 4

Ответ: 4

Вещества из пробирок 2 и 4 нейтрализуют друг друга, способны растворять цинк, его оксид и гидроксид;

Вещества из пробирок 1 и 4 реагируют между собой с образованием осадка, способного растворяться как в кислотах, так и в щелочах;

Содержимое пробирки 3 не реагирует с содержимым других пробирок и не изменяет окраску индикаторов.

Пояснение.

Реакция нейтрализации проходит между кислотой и основанием. Так же оба эти вещества способны растворять амфотерный цинк, его оксид и гидроксид. Поэтому вещества 2 и 4 - это гидроксид калия и серная кислота.

При взаимодействии 1 и 4 образуется осадок, растворимый в кислотах и щелочах. Нитрат алюминия является солью амфотерного металла. Сульфат алюминия растворим, а гидроксид алюминия - нерастворим, является амфотерным и растворим в кислотах и щелочах. Таким образом вещество 1 - нитрат алюминия (Г), 4 - гидроксид калия (Б), 2 -

серная кислота (В). Методом исключения вещество 3 - хлорид натрия (А). И действительно, хлорид натрия имеет нейтральную среду и не реагирует с содержимым других пробирок, так как образуются растворимые вещества.

Ответ: А3Б4В2Г1

Понизить жесткость воды (20 °C) можно, добавив в нее:

1) а, б
2) б, г
3) а, в
4) в, г

Пояснение.

б

Ответ: 1

Имеется насыщенный водный раствор фторида бария. Осадок образуется при:

а - упаривании раствора и последующем охлаждении до первоначальной температуры

б - разбавлении раствора дистиллированной водой

в - добавлении в раствор твердого бария

г - добавлении в раствор твердого фторида калия

1) а, б
2) б, г
3) а, в, г
4) в

Пояснение.

Фторид бария - малорастворимое вещество, в больших количествах воды оно растворимо, но увеличивая концентрацию фторид ионов (например в виде растворимого фторида калия) или ионов бария (например в виде твердого бария) в растворе будет наблюдаться выпадение осадка.

Упаривая раствор будет наблюдаться испарение воды и образование сухого фторида бария.

Ответ: 3

В четырех пронумерованных пробирках находятся растворы неорганических веществ. О них известно следующее:

Вещества из пробирок 1 и 4 нейтрализуют друг друга, способны растворять алюминий, его оксид и гидроксид;

Содержимое пробирки 3 имеет голубую окраску и реагирует с веществом из пробирки 4 с образованием голубого осадка;

Вещества из пробирок 1 и 2 реагируют между собой с образованием белого студенистого осадка.

Установите соответствие между содержимым пробирки и ее номером.

Ответ запишите в виде сочетания букв и цифр, соблюдая алфавитную последовательность букв левого столбца, например: А2Б1В3Г4.

Пояснение.

Реакция нейтрализации проходит между кислотой и основанием. Так же оба эти вещества способны растворять алюминий, его оксид и гидроксид. Поэтому вещества 1 и 4 гидроксид калия и соляная кислота.

Голубую окраску имеют соединения меди. Так что вещество 3 - это нитрат меди (II). Реагируя с гидроксидом калия образуется голубой осадок гидроксид меди (II). Так что вещество под номером 4 - это гидроксид калия.

Методом исключения вещество 1 - соляная кислота, а вещество 2 - силикат натрия. И действительно, силикат натрия реагирует с соляной кислотой с образованием кремниевой кислоты, которая имеет белый цвет и студенистую консистенцию.

Ответ: А3Б4В1Г2

Понизить жесткость воды (20 °C) можно, добавив в нее:

1) а, в
2) а, г
3) б, в
4) б, г

Пояснение.

Растворимые соли кальция и магния придают воде жесткость, которая устраняется путем выведением этих солей из воды в виде нерастворимых солей, после взаимодействия с карбонатами или фосфатами например.

Из представленных вариантов подходит карбонат натрия под буквой б , а также гидроксид кальция бод буквой , так как образует с магнием нерастворимое основание.

Правильный ответ указан под номером 4

Ответ: 4

Имеется насыщенный водный раствор сульфата кальция. Осадок образуется при:

а - добавлении в раствор твердого сульфата калия

б - упаривании раствора и последующем охлаждении до первоначальной температуры

в - добавлении в раствор твердого хлорида кальция

г - добавлении в раствор избытка насыщенного раствора фторида калия

1) а, б
2) а, б, в, г
3) б, г
4) а, в, г

Пояснение.

Сульфат кальция - малорастворимое вещество, в небольших концентрациях оно растворимо в воде, но увеличивая концентрацию сульфат ионов (например в виде растворимого сульфата калия) или ионов кальция (например в виде растворимого хлорида кальция) в растворе будет наблюдаться выпадение осадка.

Упаривая раствор будет наблюдаться испарение воды и образование сухого сульфата кальция.

При добавлении фторида калия к раствору сульфата кальция произойдет их взаимодействие, сопровождающееся выпадением осадка:

Правильный ответ указан под номером 2

Ответ: 2

В четырех пронумерованных пробирках находятся растворы неорганических веществ. О них известно следующее:

Вещества из пробирок 2 и 3 нейтрализуют друг друга, способны растворять алюминий, его оксид и гидроксид;

Содержимое пробирок 1 и 3 вступает в реакцию с образованием осадка;

Вещество из пробирки 4 взаимодействует с бромной водой с образованием простого вещества, окрашивающего крахмал.

Установите соответствие между содержимым пробирки и ее номером.

Ответ запишите в виде сочетания букв и цифр, соблюдая алфавитную последовательность букв левого столбца, например: А2Б1В3Г4.

Пояснение.

Реакция нейтрализации проходит между кислотой и основанием. Так же оба эти вещества способны растворять алюминий, его оксид и гидроксид. Поэтому вещества 2 и 3 - это гидроксид бария и соляная кислота.

При взаимодействии 1 и 3 образуется осадок. соляной кислотой ни йодид натрия, ни фосфат калия не образуют осадка, так как хлориды калия и натрия растворимы. А вот гидроксид бария, взаимодействуя с фосфатом калия, образует осадок - фосфат бария. Вещество 3 - это гидроксид бария. Вещество 1 - фосфат калия. Методом исключения вещество 2 - соляная кислота, а вещество 4 - йодид натрия. И действительно, йодид натрия реагирует с бромной водой с выделением йода, который окрашивает крахмал в синий цвет.

Ответ: А4Б3В2Г1

Ответ: А4Б3В2Г1

Избыток газа, полученного действием серной кислоты на известняк, пропускают в стакан с известковой водой. При этом в стакане:

1) Химическая реакция НЕ протекает
2) выпадает белый осадок, НЕрастворимый в кислотах
3) в осадок выпадает кислая соль
4) выпадает белый осадок, который впоследствии растворяется

Пояснение.

Правильный ответ указан под номером 4

Ответ: 4

При охлаждении насыщенного водного раствора до С в стакане выпал осадок. Укажите правильное утверждение:

1) если перемешать раствор, то масса в нем увеличится;
2) при добавлении в стакан масса осадка НЕ изменится
3) если понизить температуру на С, то масса в растворе НЕ изменится
4) если выпарить часть воды и охладить раствор до С, то масса в нем уменьшится

Пояснение.

1) перемешивание на растворимость не влияет

2) при добавлении соли в стакан, масса осадка увеличится, т.к. раствор насыщенный и добавленная соль раствориться не сможет

3) если понизить температуру раствора, растворимость уменьшится, т.е. масса соли в растворе уменьшится, а в осадке увеличится

4) после выпаривания воды и охлаждения растворимость уменьшится, т.е. масса соли в растворе уменьшится, а в осадке увеличится

Правильный ответ указан под номером 4

Ответ: 4

Для получения веществ по схеме превращений:

→ → → →

выберите варианты из предложенных.

Определение минеральных удобрений.
1) К содержимому пробирок добавляем воду. В
пробирке с суперфосфатом вещество растворилось
не полностью. Затем к этому раствору добавля-
ем раствор нитрата серебра. Выделяется желтый
осадок.

К оставшимся растворам добавляем раствор хло-
рида бария. В пробирке с сульфатом аммония вы-
падает белый осадок.


В оставшиеся пробирки добавляем концентри-
Выделяется газ бурого цвета; раствор приобретает
голубую окраску; медь растворяется.

В данной пробирке находится нитрат аммония,
так как данная реакция является качественной на
нитрат-ион.
2) К веществам добавляем раствор щелочи, на-
греваем. В пробирке с хлоридом аммония образуется
газ с резким запахом - аммиак.


К двум оставшимся веществам добавляем рас-
твор нитрата серебра. В пробирке с хлоридом калия
выпадает белый осадок.



рованную серную кислоту и медь при нагревании.
Выделяется газ бурого цвета (NO 2); раствор ста-
новится голубого цвета; медь растворяется.


Решение экспериментальных задач.
1.
Взаимодействие с водой:

Взаимодействие с азотной кислотой:

Взаимодействие с щелочными металлами:

2. 1) азотная кислота с оксидом меди (II)

2) медь с азотной кислотой:

1. При смешивании сульфата, нитрата, хлори-
да аммония, аммофосов с известью выделяется
аммиак:


В результате этого азот, который необходим для
растений, не будет поступать в почву.
2. К исследуемым веществам добавляем раствор
щелочи и нагреваем. В пробирке с хлоридом аммо-
ния выделяется аммиак - газ с резким запахом.

В оставшиеся пробирки добавляем раствор хло-
рида бария. В пробирке с сульфатом натрия обра-
зуется белый осадок:

К оставшемуся веществу добавляем концентри-
рованную серную кислоту и кусочек меди при
нагревании. Выделяется газ бурого цвета; рас-
твор становится голубого цвета; медь растворяется.
В этой пробирке находится нитрат натрия.

3. К обоим растворам добавляем нитрат се-
ребра. В одной пробирке наблюдается помутнение
раствора, а в другой образуется желтый осадок.


Осадок Ag 2 SО 4 растворим в кислотах, поэтому
раствор мутнеет.
4. Добавляем в обе пробирки воду. В пробирке
с ортофосфатом натрия вещество растворится. Во
второй пробирке вещество не растворится, следова-
тельно, в ней находится ортофосфат кальция, так
как он не растворим в воде.

Вариант I

1. В четырех пробирках даны следующие вещества в твердом виде: а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество – сульфат алюминия.

3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй – раствор хлорида стронция, в третьей – раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных веществ.


Fe→FeCl₂→Fe(OH)₂ →Fe(OH)₃ →Fe(NO₃)₃

Вариант II

1. В четырех пробирках даны следующие твердые вещества: а) карбонат кальция; б) нитрат стронция; в) сульфат натрия; г) сульфид натрия. Определите, в какой пробирке находится каждое из перечисленных веществ.

2. Докажите, что кристаллы сульфата железа (II) частично окислились и содержат примеси ионов Fe3+
Добавим немного роданида калия, если есть Fe , появится красное окрашивание:
Fe₂(SO₄)₃+6KSCN=2Fe(SCN)₃+3K₂SO₄

3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой – гидрокарбонат кальция. Проделайте опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жесткость воды.

4. Практически осуществите следующие превращения:
Al→Al₂(SO₄)₃ →Al(OH)₃ →Na

Ю.И.ПАХОМОВ

Cборник
практических работ
по химии

9 КЛАСС

Продолжение. См. № 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43/2003

Практическая работа 25.

Цели . Закрепить знания о свойствах и взаимопревращениях соединений металлов главных подгрупп периодической таблицы Д.И.Менделеева (s- и р -элементов I–III групп).
Оборудование и реактивы. Шпатели, промывалка с дистиллированной водой, центрифуга, держатель для пробирок, Г-образная газоотводная трубка с пробкой, спиртовка, спички, штатив с пробирками, стеклянная трубка для продувания воздуха, пробирки № 5–7, санитарная склянка; в четырех пробирках (№ 1–4) для двух вариантов кристаллические вещества:

I вариант – 1) CaCl 2 , 2) NaOH, 3) K 2 CO 3 , 4) BaCl 2 ;
II вариант – 1) CaCO 3 , 2) Ba(NO 3) 2 , 3) Na 2 SO 4 , 4) KCl;

вода дистиллированная, соляная кислота (HCl), Сa(OH) 2 (известковая вода), Al(NO 3) 3 , HNO 3 (разб.),
H 2 SO 4 (разб.), HNO 3 (конц.), H 2 SO 4 (конц.), Cu (стружки), синяя лакмусовая бумажка, растворы NaOH, AgNO 3 , Ba(OH) 2 , Na 2 CO 3 , CaCl 2 , MgCO 3 (крист.).

Задача Порядок работы Наблюдения и выводы
В четырех пробирках соответственно варианту даны кристаллические вещества. Выбрать наиболее рациональный план распознавания и опытным путем определить вещества в каждой пробирке. Записать порядок работы, составить уравнения производимых реакций и сделать общий вывод
Проделать следующие превращения и написать уравнения реакций:

... ...
Определить растворы
соды,
хлорида кальция и
нитрата алюминия
в пробирках № 5–7, избрав наиболее рациональный метод.
Ответ обосновать
... ...

Практическая работа 26.
Железо и его соединения

Цели . Обобщить знания об особенностях свойств переходных d -элементов и их соединений в зависимости от заряда и радиуса иона.
Оборудование и реактивы.
На демонстрационном столе учителя : щипцы тигельные, газометр с кислородом, два высоких химических стакана, шпатель, железная ложечка для сжигания веществ, спиртовка, спички, газометр с хлором, стальная проволока, кусок древесного угля, песок.
На ученических столах : спиртовка, спички, держатель для пробирок, пробирки № 1, 2, наждачная бумага, штатив с пробирками, промывная склянка, санитарная склянка; стальная проволока,
Fe (стружки, порошок), H 2 SO 4 (разб. и конц.), HNO 3 (разб. и с = 50–60%), FeSO 4 (свежеприготовленный раствор), растворы Fe 2 (SO 4) 3 , NaOH, HCl, FeCl 3 , KI, CuSO 4 , K 3 ,
K 4 , NH 4 CNS, универсальная индикаторная бумага (с цветной шкалой рН).

Переходные d -элементы имеют переменную степень окисления, и чем она выше, тем слабее проявляются основные свойства у оксида и гидроксида и сильнее – кислотные.
При повышении степени окисления элемента радиус его иона уменьшается.

Соединения с проявляют окислительные свойства, а соединения c
– восстановительные.
Железо – серебристо-белый металл с высокой пластичностью, легко куется, t пл = 1536 °С,
= 7,87 г/см 3 , обладает магнитными свойствами. Железо имеет несколько полиморфных модификаций: при обычных условиях – -Fe (объемно-центрированная кристаллическая решетка, сильный магнетизм), при 769 °С теряет ферромагнитные свойства (-Fe) и при 910 °С переходит в гранецентрированную кубическую модификацию (-Fе), а при 1400 °С – вновь в объемно-центрированную, более рыхлую (-Fe), сохраняющуюся вплоть до плавления.

Железо относится к металлам средней химической активности. При взаимодействии железа с соляной кислотой и с разбавленной H 2 SO 4 протекает реакция:

Fе 0 + 2H + = Fе 2+ + H 2 .

(Водород создает восстановительную среду, и образуется Fe 2+ .)

При обычной температуре в концентрированных H 2 SO 4 и HNO 3 железо пассивируется. Из-за образования нерастворимых пленок оксидов на поверхности железа реакция быстро прекращается:

2Fe + 6HNO 3 = Fe 2 O 3 + 6NO 2 + 3H 2 O.

При нагревании (в мелкораздробленном состоянии) железо окисляется почти всеми неметаллами с образованием смешанных соединений Fe 2+ и Fe 3+ . Например, с разбавленной HNO 3 реакция может протекать таким образом:

8Fe + 27HNO 3 = 8Fe(NO 3) 3 + 3NН 3 + 9H 2 O.

Оксид и гидроксид железа(II) проявляют основные свойства, т. е. растворяются в кислотах:

FeО + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O,

FeО + 2H + = Fe 2+ + H 2 O,

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O.

При выпаривании образующихся растворов можно выделить соли в виде кристаллогидратов типа FeSO 4 7Н 2 O (железный купорос).
Салатного цвета хлопьевидный осадок гидроксида железа(II) на воздухе буреет:

4Fe(OH) 2 + О 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 .

Восстановительные свойства (неустойчивость на воздухе) характерны также для солей железа(II). Железный купорос (FeSО 4 7H 2 O) нужно использовать только свежеприготовленным, чтобы избежать реакции:

12FеSO 4 + 3О 2 + 6H 2 О = 4Fe 2 (SO 4) 3 + 4Fе(ОН) 3 .

Оксид железа(III) и гидроксид железа(III) амфотерны:

При выпаривании кислых растворов образуются кристаллогидраты типа FeCl 3 6Н 2 О.

Окислительные свойства соединений с :

На способности соединений железа вступать в окислительно-восстановительные реакции основано поглощение кислорода гемоглобином крови (в организме взрослого человека в виде соединений содержится около 4 г железа).
Соединения железа обычно окрашены. Природные соединения, содержащие Fe 2 O 3 , – мумия (красный цвет), охра (желтый) – широко используются в красках и эмалях.

Реагент Определяемый ион
Fe 2+ Fe 3+
K 3 – гексацианоферрат(III)
калия (красная кровяная соль)
Темно-синий осадок турнбулевой сини

Мутная смесь
цвета извести с синькой
K 4 – гексацианоферрат(II)
калия (желтая кровяная соль)

синий осадок
берлинской лазури

NH 4 SCN – роданид аммония Fe(SCN) 3 , раствор кроваво-красного цвета

Из соединений известен и находит применение ВаFeО 4 .
В природе встречаются минералы железа:

Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3 или Fe(FeO 2) 2) – магнетит, (Fe) до 72%
(Южный Урал, Курская магнитная аномалия);

FeS 2 – пирит, (Fe) 47% (Урал);

Fe 2 O 3 – гематит, (Fe) до 65% (Кривой Рог, Украина);

Fe 2 O 3 n Н 2 О – лимонит, (Fe) до 60% (Керчь, Украина).

Порядок работы Задания Наблюдения и выводы
а) K концу стальной проволоки прикрепить кусочек древесного угля, раскалить и опустить в склянку, заполненную кислородом из газометра (стальная проволока должна быть раскалена до белого каления), на дне склянки – песок.
б) В железной ложечке сильно накалить порошок железа и всыпать его в склянку, заполненную хлором (дно покрыто песком).
Работать под тягой!
Внимательно наблюдать за демонстрационными опытами сжигания железа в кислороде и атмосфере хлора, записать уравнения наблюдаемых реакций, охарактеризовать с точки зрения электронного баланса, назвать продукты. Особо выделить роль железа, связав с особенностями электронной структуры d -элемента. Описать наблюдаемое
В четыре пробирки всыпать понемногу (на кончике шпателя) железные тонкие стружки, затем поочередно прилить по 1–2 мл

H 2 SO 4 (разб.),
HNO 3 (разб.),
H 2 SO 4 (конц.),
НNО 3 (конц.)

(если реакции нет, немного подогреть). Наблюдать. Слить концентрированные кислоты из обеих пробирок в санитарную склянку, промыть стружки водой и добавить в одну H 2 SO 4 (разб.), а в другую – НNО 3 (разб.)

Охарактеризовать и обосновать наблюдаемое соответствующими уравнениями реакций на основе электронного баланса, сделать обобщающий вывод. Kакие реакции имеют конкретную практическую значимость? Почему после пребывания в концентрированных кислотах H 2 SO 4 и НNО 3 железо не реагирует с разбавленными кислотами?
а) Налить в пробирку 1–2 мл свежеприготовленного раствора сульфата железа(II) и добавить при взбалтывании раствор едкого натра. Полученный осадок разделить на три части.
б) K одной части добавить, взбалтывая, избыток концентрированного раствора щелочи.
в) K другой части осадка, взбалтывая, добавить раствор соляной кислоты.
г) Третью часть осадка оставить на воздухе и наблюдать изменение цвета
Получить реакцией обмена гидроксид железа(II), испытать действие на него кислот, щелочей, окислителей. Записать соответствующие уравнения реакцийи сделать выводо характере соединений железа(II) с точки зрения классификации гидроксида и окислительно-восстановительных процессов
Налить в пробирку 1–2 мл раствора сульфата железа(III) и добавлять порциями, взбалтывая, раствор едкого натра до выпадения бурого сгустка. Осадок разделитьна две части и испытать одну раствором соляной кислоты, а другую – избытком раствора щелочи (подогреть) Получить реакцией обмена гидроксид железа(III) и доказать его амфотерный характер. Выводы обосновать уравнениями реакций в соответствующей форме
а) Наблюдать, что происходит на воздухе с пробой раствора сульфата железа(II).
б) В пробирку с раствором хлорида железа(III) добавить водный раствор йодида калия, через некоторое время добавить несколько капель раствора крахмала
Почему раствор сульфата железа(II) можно использовать только свежеприготовленным? Записать уравнения происходящих процессов. Сделать вывод об окислительно-восстановительных свойствах соединений железа(II) и железа(III)
В двух пробирках (№ 1и 2) опытным путем определить растворы сульфатов железа(II) и железа(III). Описать порядок действий. Составить уравнения качественных реакций в молекулярной и ионной формах
Растворы сульфата железа(II) (свежеприготовленного) и хлорида железа(III) испытать универсальным индикатором (бумага) и, сверившись с цветной шкалой рН, сделать соответствующий вывод Экспериментально установить, подвергаются ли гидролизу растворы сульфата железа(II) и хлорида железа(III). Обосновать выводы соответствующими уравнениями реакций

Практическая работа 27.
Решение экспериментальных задач
по теме «Металлы»

Цели . Закрепить и обобщить изученный материал по теме «Металлы».
Оборудование и реактивы: варианты А, Б, В.

Вариант A

Шпатель, штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель для пробирок, Г-образная газоотводная трубка, санитарная склянка; в пробирках № 1–4 вещества в твердом виде: МgСl 2 , NaOH, Na 2 CO 3 , NaNO 3 ; Н 2 SO 4 (конц.), фенолфталеин (спирт. р-р), синяя лакмусовая бумажка,
Сu (стружки), растворы Al 2 (SO 4) 3 , NaOH, AgNO 3 , Са(ОН) 2 (известковая вода), MgCl 2 , соляная кислота (HCl), Fе (порошок), Н 2 О 2 (пероксид водорода), HNO 3 (разб. и конц.).

Вариант Б

Центрифуга, спиртовка, спички, держатель для пробирок, штатив с пробирками, Г-образная газоотводная трубка, санитарная склянка; в пробирках № 1–4 вещества в твердом виде:
CaCO 3 , Ba(NO 3) 2 , Na 2 SO 4 , Na 2 S; соляная кислота (HCl), Са(ОН) 2 (известковая вода), HNO 3 (разб.),
Н 2 SO 4 (разб.), растворы Pb(NO 3) 2 , FeSO 4 (свежеприготовленный раствор), BaCl 2 , NH 4 CNS, NaOH,
K 4 , Al (1–2 гранулы), NaOH (крист.).

Вариант В

Щипцы тигельные, Г-образная газоотводная трубка, Fe (гвоздь с ниткой), спиртовка, спички, штатив с пробирками, держатель для пробирок, санитарная склянка; в пробирках № 1–3 вещества в твердом виде: NaCl, BaCl 2 , AlCl 3 ; растворы NaOH, Н 2 SO 4 , AgNO 3 , в пробирках № 4–5 растворы MgSO 4 и
Ca(HCO 3) 2 , Na 2 CO 3 , Са(ОН) 2 (известковая вода), Сu (стружки), соляная кислота (НСl),
Zn (2–3 гранулы).

ЗАДАЧА РЕШЕНИЕ


Вариант A

1. При помощи химических реакций определить, в какой из пробирок (№ 1–4) находятся твердые вещества: хлорид магния, едкий натр, карбонат натрия (сода), нитрат натрия
2. При помощи характерных реакций доказать качественный состав водного раствора сульфата алюминия


Вариант Б

1. С помощью характерных реакций определить, в какой из четырех пробирок (№ 1–4) находятся твердые вещества: карбонат кальция, нитрат бария, сульфат натрия, сульфид натрия
2. Доказать опытным путем, что кристаллы сульфата железа(II) частично окислились при хранении и содержат примеси ионов железа(III), т. е.
3. Практически осуществить следующие превращения:


Вариант В

1. Определить с помощью качественных реакций, в какой из пробирок (№ 1–3) находятся твердые вещества: хлорид натрия, хлорид бария, хлорид алюминия
2. Проделать опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жесткость воды, содержащей сульфат магния и (вторая проба) гидрокарбонат кальция
3. Практически осуществить следующие превращения веществ:
Сu СuО СuSO 4 Сu(ОН) 2 СuО СuCl 2 Сu