___________________________
Дата_____________
Лабораторная работа № 5
“Химические свойства d-элементов VI группы и их соединений. Хром”.
Опыт 1. Получение и свойства оксида хрома (III).
а) Разложение дихромата аммония – демонстрационный.
Поместить на асбестовую сетку объема пробирки растертого в порошок дихромата аммония. Раскалить железную проволоку на спиртовке и погрузить ее в дихромат. Наблюдать бурное разложение соли. Какой цвет имеет полученный оксид хрома (III)?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции разложения, учитывая, что одновременно образуются азот и вода. Указать окислитель и восстановитель.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. К какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
б) Свойства оксида хрома (III).
В 2 пробирки поместить по 1 шпателю полученного оксида, и добавить равные объемы пиросульфата калия K2S2O7, и карбоната калия. Полученную смесь сплавить. Охладить продукты сплавления и растворить в малом количестве воды. Отметить цвет растворов в двух пробирках.
Сохранить раствор во второй пробирке (продукт сплавления оксида хрома с карбонатом калия) для опыта 3, в.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения реакций:
a) Сплавления Сr2О3 с K2S2O7 с образованием K2CrO4 (желтого цвета) и SO2;
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) Сплавления Сr2О3 с К2СОз с образованием КCrO2. Отметить амфотерные свойства оксида хрома (III).
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 2. Получение и свойства гидроксида хрома (III).
В опытах вместо сульфата хрома можно пользоваться хромовокалиевыми квасцами KCr(SO4)2 • 12Н2О. При составлении уравнений реакций вместо формулы квасцов можно писать формулу сульфата хрома Cr2(SO4)3. Почему?
Получить в двух пробирках малорастворимый гидроксид хрома (III) взаимодействием раствора соли хрома (III) (3 - 4 капли) с 2 н раствором щелочи (1 - 2 капли).
Испытать отношение гидроксида хрома к кислоте и к избытку щелочи, для чего добавлять в одну пробирку по каплям 2 н раствор серной кислоты, в другую - 2 н раствор щелочи до растворения осадка.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения реакций:
a) Получения гидроксида хрома (III);
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) Взаимодействия гидроксида хрома (III) с кислотой и со щелочью, учитывая, что во втором случае получается комплексный анион [Сr(ОН)6]3-.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
c) Как называется соответствующая соль калия?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
При подкислении раствора происходит постепенное замещение гидроксидных лигандов в гидроксокомплексе хрома (III) на молекулы воды с образованием аквакомплекса. При этом координационное число комплексообразователя не меняется.
d) Сделать вывод о химическом (кислотно - основном) характере гидроксида хрома (III).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Раствор, содержащий К3[Сr(ОН)6] сохранить для опыта 4.
Опыт 3. Гидролиз солей хрома (III).
а) Гидролиз сульфата хрома
Испытать действие сульфата хрома (III) на лакмус, для этого в пробирку с 3 - 5 каплями раствора нейтрального лакмуса прибавить несколько кристалликов сульфата хрома до изменения окраски лакмуса.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции гидролиза. Какие вещества при этом образуются? Привести названия.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Как можно ослабить гидролиз соли? Как усилить его?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
б) Совместный гидролиз сульфата хрома и карбоната натрия.
К 2 - 3 каплям раствора сульфата хрома (III) прибавлять по каплям карбонат натрия до образования осадка Сr(ОН)3. Отметить выделение газа.
ЗАДАНИЕ:
1. Почему не получился карбонат хрома (III)? Какой выделялся газ?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
3. Какая форма гидролиза сульфата хрома (III) имела место в данной реакции?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
в) Гидролиз хромита калия.
Пробирку с раствором хромита щелочного металла (из опыта 1,б) нагреть на водяной бане до выпадения осадка гидроксида хрома (III).
ЗАДАНИЕ:
1. Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции гидролиза хромита калия. Указать, какое значение в этом опыте имеет нагревание.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Какая соль гидролизуется сильнее: сульфат хрома или хромит калия?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Опыт 4. Восстановительные свойства солей хрома (III).
К полученному в опыте 2 раствору К3[Сr(ОН)6] добавить 1 - 2 капли щелочи и 3 - 5 капель 3% - ного раствора пероксида водорода. Нагреть смесь на водяной бане до перехода зеленой окраски в желтую, что указывает на образование в растворе хромата калия.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции окисления K3[Cr(OН)6] в К2СrO4.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 5. Хроматы и дихроматы.
а) Переход хромата калия в дихромат.
К раствору хромата калия (3 - 4 капли) прибавлять по каплям 2 н раствор серной кислоты. Отметить окраску взятого и полученного растворов и указать, какими ионами эти окраски обуславливаются.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции. Почему полученная соль относится к солям изополикислот?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Переход дихромата калия в хромат.
К раствору дихромата калия (3 - 4 капли) прибавлять по каплям раствор щелочи до изменения окраски.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Разобрать смещение равновесия
2 CrO42- + 2Н+ ↔ СrO72- + Н2O
при добавлении:
a) кислоты;
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
b) щелочи.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Какой ион – СrО42- или СrO72- существует в растворах: при рН < 7 при рH > 7?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Опыт 6. Получение малорастворимых хроматов.
а) Получение хроматов бария, свинца и серебра.
В три пробирки с раствором хромата калия (2 - 3 капли) прибавить по 2 - 3 капли растворов: в первую — хлорида бария, во вторую — нитрата свинца, в третью — нитрата серебра. Отметить цвета осадков.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 7. Окислительные свойства хроматов.
а) Окисление сероводорода.
В раствор дихромата калия (4 - 5 капель), подкисленного 2 н раствором серной кислоты (2 - 3 капли), вносить по каплям свежеприготовленную сероводородную воду до изменения окраски раствора. Отметить помутнение раствора.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения реакции.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Указать, какое соединение хрома получено и почему раствор помутнел.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3. До какой степени окисления восстанавливается хром (VI)? По каким данным можно судить об этом?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
б) Окисление иодида калия.
К подкисленному серной кислотой раствору дихромата калия (4 - 5 капель) добавить 3 - 4 капли раствора иодида калия. Отметить изменение окраски. Доказать с помощью раствора крахмала выделение свободного йода, для чего в пробирку с 5 - 6 каплями крахмала внести каплю полученного в опыте раствора.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
в) Окисление хлороводородной кислоты.
К раствору дихромата калия (2 - 3 капли) прибавить 10 - 12 капель концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1,19 г/см3). Смесь нагреть на водяной бане до перехода оранжевой окраски в зеленую. Отметить выделение газа. Как изменилась степень окисления хрома? Какой газ выделяется?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнение реакции окисления хлороводородной кислоты дихроматом калия.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 8. Получение и разложение пероксида хрома.
К раствору дихромата калия (3 - 4 капли), подкисленному 2 н раствором серной кислоты (2 - 3 капли), прибавить 2 - 3 капли диэтилового эфира (С2Н5)2О. К полученной смеси прилить 2 - 3 капли 3% - ного раствора пероксида водорода и хорошенько перемешать смесь стеклянной палочкой. Эфир экстрагирует образовавшееся пероксидное соединение, так как в эфирном растворе пероксидное соединение хрома более устойчиво, чем в водном. Отметить окраску эфирного слоя. Поставить пробирку в штатив и отметить через некоторое время изменение окраски и выделение газа.
ЗАДАНИЕ:
1. Описать проделанную работу и наблюдаемые явления.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать уравнения реакций:
a) получения пероксида хрома СrO5;
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) перехода пероксида хрома в соединение хрома (III) в кислой среде по схеме:
CrO5 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + О2 + Н2О
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
c) написать графическую формулу СrO5.
| Формула |