Практическая работа 7
Опыт 1. Осуществление цепочки превращений.
Проведите химические реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
MgO ⟶ MgCl2 ⟶ Mg(OH)2 ⟶ MgSO4 ⟶ MgCO3
Все опыты проводите в одной пробирке, добавляя по каплям следующий реагент до прекращения признаков протекания реакции. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Опыт 2. Получение соединении металлов и изучение их свойств.
Используя предложенные вам реактивы, получите хлорид железа (II). До кажите наличие иона Fe2+ в полученном растворе.
Используя в качестве окислителя пероксид водорода, получите из хлорида железа (II) хлорид железа (III). Докажите наличие иона Fe3+ в полученном растворе.
Переведите ион Fe3+ в осадок в виде гидроксида железа (III).
Напишите уравнения всех реакций в молекулярной и ионной формах.
Опыт 3. Распознавание соединений металлов.
В четырёх пронумерованных пробирках без этикеток находятся кристаллические соли: сульфат магния, сульфат цинка, сульфат натрия, карбонат кальция. С помощью предложенных вам реактивов распознайте каждую соль. Напишите уравнения проведённых реакций в молекулярной и ионной формах.
Опыт 1. Осуществление цепочки превращений.
MgO + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2O
MgO + 2H+ + 2Cl- ⟶ Mg2+ + 2Cl- + H2O
MgO + 2H+ ⟶ Mg2+ + H2O
Наблюдение: растворение оксида магния.
MgCl2 + 2NaOH ⟶ 2NaCl + Mg(OH)2↓
Mg2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + Mg(OH)2↓
Mg2+ + 2OH- ⟶ Mg(OH)2↓
Наблюдение: выпадение белого осадка гидроксида магния.
Mg(OH)2 + H2SO4 ⟶ MgSO4 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2H+ + SO42- ⟶ Mg2+ + SO42- + 2H2O
Mg(OH)2 + 2H+ ⟶ Mg2+ + 2H2O
Наблюдение: растворение гидроксида магния.
MgSO4 + Na2CO3 ⟶ Na2SO4 + MgCO3↓
Mg2+ + SO42- + 2Na+ + CO32- ⟶ 2Na+ + SO42- + MgCO3↓
Mg2+ + CO32- ⟶ MgCO3↓
Наблюдение: выпадение белого осадка карбоната магния.
Опыт 2. Получение соединений железа и изучение их свойств.
Получение хлорида железа (II):
Fe + 2HCl ⟶ FeCl2 + H2↑
Fe + 2H+ + 2Cl- ⟶ Fe2+ + 2Cl- + H2↑
Fe + 2H+ ⟶ Fe2+ + H2↑
Наблюдение: выделение бесцветного газа.
Доказательство иона Fe2+:
FeCl2 + 2NaOH ⟶ 2NaCl + Fe(OH)2↓
Fe2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + Fe(OH)2↓
Fe2+ + 2OH- ⟶ Fe(OH)2↓
Наблюдение: выпадение серо-зеленоватого осадка.
Окисление Fe2+ до Fe3+ с помощью пероксида водорода:
2FeCl2 + 2HCl + H2O2 ⟶ 2FeCl3 + 2H2O
2Fe2+ + 4Cl- + 2H+ + 2Cl- + H2O2 ⟶ 2Fe3+ + 6Cl- + 2H2O
2Fe2+ + 2H+ + H2O2 ⟶ 2Fe3+ + 2H2O
Доказательство иона Fe3+:
FeCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- ⟶ 3Na+ + 3Cl- + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3OH- ⟶ Fe(OH)3↓
Наблюдение: выпадение бурого осадка.
Опыт 3. Распознавание соединений металлов.
1
Во все пробирки добавляем воду и встряхиваем. В пробирке с карбонатом кальция не произойдет растворения. Проверяем карбонат кальция с помощью соляной кислоты — выделяется бесцветный газ (CO2):
CaCO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + CO2↑ + H2O
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- ⟶ Ca2+ + 2Cl- + CO2↑ + H2O
CaCO3 + 2H+ ⟶ Ca2+ + CO2↑ + H2O
2
В пробирки с нераспознанными веществами добавляем раствор гидроксида натрия. В пробирках с сульфатом магния и сульфатом цинка образуются осадки белого цвета:
MgSO4 + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + Mg(OH)2↓
Mg2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + SO42- + Mg(OH)2↓
Mg2+ + 2OH- ⟶ Mg(OH)2↓
ZnSO4 + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + Zn(OH)2↓
Zn2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + SO42- + Zn(OH)2↓
Zn2+ + 2OH- ⟶ Zn(OH)2↓
3
В пробирки с образовавшимися осадками добавляем избыток гидроксида натрия. В пробирке, где изначально был сульфат магния, осадок не растворяется. В пробирке, где иначально был сульфат цинка, осадок растворяется:
Zn(OH)2 + 2NaOH ⟶ Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + [Zn(OH)4]2-
Zn(OH)2 + 2OH- ⟶ [Zn(OH)4]2-
4
В оставшейся пробирке находится сульфат натрия. Для подтверждения добавляем раствор хлорида бария, образуется белый осадок сульфата бария (BaSO4):
Na2SO4 + BaCl2 ⟶ 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓