Файл: Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.01.2024

Просмотров: 581

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Экспериментальная часть


Ознакомьтесь с правилами по технике безопасности при работе в химической лаборатории и распишитесь в журнале по ТБ.
Ход работы

  1. Реакции катиона А13+

  1. Действие группового реактива - сульфида аммония. Групповой реактив - сульфид аммония (NH4)2S - осаждает катионы третьей группы в слабощелочной среде; катион А13+ осаждается в виде гидроксида Al(OH)3.

2 А13+ + 3S2- + 6 H2O = А1(OH)3 + H2S

Групповой реактив - сульфид аммония (NH4)2S - соль, образо­ванная слабым основанием и слабой кислотой, подвергается гидролизу. Поэтому для подавления гид­ролиза группового реактива добавляют водный раствор аммиака: NH4HS + NH4OH ↔ ( NH4)2S + H2O

Необходимо применять свежеприготовленные растворы (NH4)2S и NH4OH, чтобы ионы S2- не окислялись до ионов SO42- и не образовы­валась примесь

(NH4)2 СO3.

Для выполнения опыта в пробирку прилейте 2-3 капли раствора соли алюминия, добавьте столько же свежеприготовлен­ного раствора (NH4)2S. Происходит выпадение осадка.
2) Реакция с щелочами NaOH или КОН. Катион А13+ с гидроксидом натрия или калия образует амфотерный осадок - гидроксид алюминия:

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3

Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, растворяется в кислотах, проявляя свойства основания и свойства слабой кислоты НА1О2, ко­торая растворяется в щелочах, образуя соль алюмината.

Al(OH)3 + 3 Н+ = Al3+ + Н2О

Al(OH)3 + ОН- = AlO2- + 2Н2О

В пробирку прилейте 4-5 капель соли алюми­ния, затем 1-2 капли раствора щелочи. Происходит выпадение осад­ка белого цвета. Полученный осадок разделите на две части и испытайте на растворимость в соляной кислоте и избытке сильной щелочи.

3) Реакция с гидроксидом аммония NH4OH. Ка­тион А13+ с гидроксидом аммония образует белый осадок гидроксида алюминия, нерастворимый в избытке гидроксида аммония:


Al3+ + 3OH- → Al(OH)3

В пробирку прилейтеь 3-4 капли раствора со­ли алюминия и 2-3 капли раствора гидроксида аммония. Наблюдайте выпадение осадка белого цвета. Испытайте осадок на избыток раствора NH4OH.
4) Реакция с хлоридом аммония NH4C1. Катион А13+ открывают действием кристаллического хлорида аммония в из­бытке сильной щелочи. Образуется раствор, содержащий ионы AlO2-. При добавлении хлорида аммония и нагревании смеси до кипения алю­минат калия (натрия) разлагается с образованием гидроксида алюми­ния:

AlСl3 + 3 КOH → Al(OH)3 + 3 КСl

Al(OH)3 + КОН = КAlO2 + 2Н2О

КAlO2 + NН4Сl + Н2О = Al(OH)3 + 3 КСl + NН3

AlO2- + NН4+ + Н2О = Al(OH)3 + NН3

В пробирку прилейте 3-4 капли раствора соли алюминия, добавьте избыток щелочи (5-6 капель), затем кристалли­ческий хлорид аммония. Смесь нагрейте до кипения, затем охладите. Наблюдайте выпадение белого хлопьевидного осадка.
2. Реакции обнаружения ионов цинка Zn2+

1) Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует с солями цинка белый осадок сульфида цинка ZnS:

Zn2+ + S2- → ZnS

Для выполнения опыта в пробирку прилейте 2-3 капли раствора соли алюминия, добавьте столько же свежеприготовлен­ного раствора (NH4)2S. Происходит выпадение осадка.
2) Реакция с щелочами NaOH или КОН. Катион Zn2+ с сильными щелочами образует осадок гидроксида цинка белого цвета:

Zn2+ + 2OH- → Zn (OH)2

Гидроксид цинка Zn(OH)2 обладает амфотерными свойствами, раст­воряясь в кислоте: Zn(OH)2 + 2 НСl = Zn Сl2 + 2Н2О и в избытке щелочи, проявляя свойства слабой цинковой кислоты (H2ZnQ2):

Zn(OH)2 + 2КОН = К2ZnQ2 + 2Н2О
В пробирку прилейте 3-4 капли раствора соли цинка и 1-2 капли раствора щелочи. Наблюдайте выпадение осадка бе­лого цвета. Осадок разделите на две части, к одной части прилейте со­ляную кислоту, а к другой части - избыток щелочи. Наблюдайте раст­ворение осадка.
3. Реакции катиона Сr3+

1)
Реакция со щелочами NaOH или КОН. Катион Сr3+ с сильными щелочами образует серо-зеленый оса­док гидроксида хрома (III):

Сr3+ + 3OH- → Сr(OH)3

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, растворяясь в кислотах и избытке щелочей:

Сr(OH)3+ 3 НСl = Zn Сl3 + 3Н2О

НСrO2 + КОН= КСrO2 + Н2О

Хромистая кислота хромит калия
При кипячении водных растворов хромитов они легко гидролизуются, вновь выпадает осадок Сr(ОН)3.

Для проведения опыта в пробирку прилейте 3-4 капли раствора со­ли хрома (III), затем добавьте 1-2 капли раствора щелочи. Наблю­дайте выпадение осадка гидроксида хрома (III) серо-зеленого цвета. Полу­ченный осадок разделите на две части и испытайте на растворимость в соляной кислоте и избытке (3-4 капли) сильной щелочи.
6. Реакции обнаружения ионов железа Fе3+

1) Действие группового реагента (NН4)2S. Сульфид аммония дает с солями Fе3+ черный оса­док сульфида железа (II) FеS:

2FeCl3 + 3(NH4)2S → 2FeS↓ + 6NH4Cl + S↓

2Fе3+ + 3S2- → 2FeS↓ + S↓

2) Действие гексацианоферрата (II) калия К4[Fе(СN)6]. Гексацианоферрат (II) калия К4[Fе(СN)6] образует с растворами солей Fе3+ (имеет желтую окраску) темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь), который, по данным рентгеноструктурного анализа, идентичен турнбулевой сини:

FеС13 + К4[F
е(СN)6] → КFе[Fе(СN)6] + 3КС1.

К 1 мл раствора соли с ионом Fе3+ добавьте немного раствора К4[Fе(СN)6]. Об­разуется темно-синий осадок "берлинской лазури". В сильнокислой среде и при большом избытке реагента осадок растворяется.
3) Действие гидроксидов щелочных металлов. К раствору гидроксида щелочного металла (NаОН, КОН) прилейте раствор солей Fе3+, при этом образуется красно-бурый осадок гидроксида железа (III) Fе(ОН)3, практически не обладающий амфотерными свойствами:

FеС13 + 3NаОН → Fе(ОН)3 + 3NaCl

4) Действие роданида аммония или калия. К 1 мл раствора соли с ионом Fе3+ до­бавляют немного раствора NH4CNS. Наблюдается кроваво-красное окрашивание раствора (не осадка!). При добавлении избытка реагента окраска усиливается. Состав образующегося комплекса непостоянен и в зависимости от концентрации ионов Fе3+ и SСN- может ко­лебаться от [Fе(SСN)]2+ до [Fе(SСN)6]3-. Например, Fе3+ + 3SСN- → [Fе(SСN)3]
7. Реакции обнаружения ионов марганца Мn2+

1) Действие группового реагента (NН4)2S. К раствору сульфида аммония прилейте раствор соли Мn2+, при этом образуется осадок сульфида марганца бледно-розового (телесного) цвета:

МnSО4 + (NН4)2S → МnS
+ (NН4)2SО4

Мn2+ + S2- → МnS.

2) Действие гидроксидов щелочных металлов. К раствору гидроксида щелочного металла (NаОН, КОН) прилейте раствор соли Мn2+ (растворы солей Мn2+ имеют бледно-розовый цвет), при этом образуется белый осадок гидроксида марганца (II) Мn(ОН)2, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах:

МnС13 + 2NаОН → Мn(ОН)2 + 2NаС1.

Осадок Мn(ОН)2 кислородом воздуха постепенно окисляется до бурого оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2, который также легко образуется при окислении растворов Мn2+ пероксидом водорода Н2О2:

Мn(ОН)2 + Н2О2 → МnО(ОН)2 + Н2О.
8.Реакции катиона Аg+.

1) Реакция с групповым реактивом H2S. Сероводород осаждает катион Аg+ в виде сульфида серебра:

2AgNO3 + Н2S = Аg2S↓ + 2НNО3,

2Ag+ + S2- =Ag2S↓

Сульфид серебра растворим в 2 н. НNО3 при нагревании:

3Аg2S + 8НNO3 = 6АgNО3 + 3S↓ + 2NО + 4Н2О

При этом протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием свободной серы, выпадающей в осадок:

АgS + Н+ + NO3- ®Аg+ + S¯ + NО + Н2О

+1 -2 +1 0

Аg2S - 2е- = 2Аg + S¯ 3 окисление

Смотрите также файлы