Файл: Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине Неорганическая химия.docx

CO₃ и Na₃PO₄?

1.3. Cвойства карбонатов щелочноземельных металлов

Поместите в две пробирки по две капли 2н раствора Na₂CO₃ и добавьте в них по две капли 1н растворов: в первую пробирку CaCI₂, во вторую - BaCI₂. Отметьте образование осадков и их окраску. Добавьте в обе пробирки несколько капель 2н раствора HCI. Отметьте свои наблюдения и дайте пояснения.

Составьте уравнения реакций образования и растворения осадков. Отметьте области применения CaCI₂, BaCI₂ и СаСО₃.
Опыт 2. Получение оксида и гидроксида магния
Сожгите над тиглем кусочек магниевой ленты, придерживая его тигельными щипцами. Добавьте к образовавшемуся белому порошку десять капель дистиллированной воды, перемешайте содержимое тигля и дайте отстояться осадку.

Слейте полученный раствор в пробирку и разделите его на две части. Добавьте к одной части раствора две капли фенолфталеина, а в другую часть опустите полоску универсальной индикаторной бумаги. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций образования оксида магния и его растворения в воде. Отметьте реакцию среды раствора и значение его рН.

Отметьте кислотно-основную природу оксида и гидроксида магния. Укажите, какие соли магния обусловливают карбонатную и некарбонатную жесткость воды.

Р-металлы
Опыт 3. Получение и свойства гидроксидов р-металлов
Поместите в две пробирки по две капли 2н раствора NaOH и добавляйте по каплям в первую пробирку 1н раствор AI(NO₃)₃, во вторую – 1н раствор Pb(NO₃)₂ до образования студенистых осадков.

В третью пробирку поместите пять капель 1н раствора SnCI₂ и добавляйте в нее по каплям 2н раствор NaOH до появления аналогичного осадка.

Разделите все полученные осадки на две части и проверьте их отношение к кислотам и щелочам. Для этого добавьте к осадкам AI(OH)₃ и Sn(OH)₂ по каплям 2н раствор H₂SO₄, а к осадку Pb(OH)₂ – 2н раствор HNO₃. К другой части полученных гидроксидов добавляйте по каплям 2н раствор NaOH до появления явных изменений в пробирках.

Составьте уравнения реакций получения гидроксидов указанных металлов и их взаимодействия с кислотами и щелочами. Учтите при этом, что реакции со щелочью дают соответствующие гидроксокомплексы. При составлении их формул помните, что координационное число алюминия равно шести, а олова и свинца – четырем.

Сделайте вывод о способе получения гидроксидов р-металлов и их кислотно-основных свойствах.

---

Отметьте области применения указанных металлов. используя таблицу 20 приложения, отметьте значения ПДК свинца и олова.Опыт 4. Окислительно-восстановительные свойствасоединений p-металлов4.1. Восстановительные свойства соединений олова(II)Поместите в пробирку две капли 1н раствора SnCI₂ и добавляйте по каплям 2н раствор NaOH до растворения образовавшегося осадка. Внесите в прозрачный раствор две капли 1н раствора Bi(NO₃)₃. Наблюдайте выделение осадка свободного висмута, отметьте его цвет.Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, используя таблицу 14 приложения. Подберите коэффициенты методом электронного баланса.Используя таблицу 15 приложения, докажите, почему олово(II) в данной реакции является восстановителем, а висмут(III) - окислителем, если они оба находятся в промежуточной степени окисления.4.2. Окислительные свойства соединений свинца(IV)Поместите в пробирку пять-шесть капель 2н раствора HNO₃, добавьте на кончике лопатки порошок PbO₂ и одну каплю 0,2н раствора Mn(NO₃)₂. Доведите содержимое пробирки до кипения. Внесите в пробирку десять капель дистиллированной воды и дайте отстояться осадку. Отметьте окраску раствора. Что он вам напоминает?Используя таблицу 14 приложения, составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, подберите коэффициенты методом электронного баланса и расставьте их в уравнении. Учтите при этом, что ионы Mn ^{2 +} в ходе реакции окисляются до ионов MnO₄^-, а PbO₂ восстанавливается до ионов Pb ^{2 +}.по результатам опыта сделайте общий вывод о зависимости окислительно-восстановительных свойств соединений р-металлов от значения степени окисления элементов.Задания для самостоятельной работы1. Составьте электронные формулы атомов кальция, магния, алюминия. Покажите распределение их валентных электронов по квантовым ячейкам в нормальном и возбужденном состоянии.2. Какие степени окисления проявляют s- и р-металлы в соединениях?3. Составьте уравнения реакций взаимодействия кальция с водой и концентрированной серной кислотой.4. Составьте уравнения реакций растворения алюминия в разбавленной серной кислоте и гидроксиде натрия.5. Закончите уравнения возможных реакций:а) CaO + H₂O ® ; б) CaO + HCI ® ; в) CaO + NaOH ® ;г) AI₂O₃ + H₂O ® ; д) AI₂O₃ + HNO₃ ® ; е) AI₂O₃ + NaOH ® .6. Приведите уравнения реакций получения Са(OH)

---

₂ и AI(OH)₃.7. Охарактеризуйте кислотно-основные свойства указанных в задании 6 гидроксидов, составив соответствующие уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.8. Приведите схему электролиза AI₂O₃.9. Составьте уравнения реакций гидролиза CaCI₂, Mg(NO₃)₂, AI₂(SO₄)₃. Отметьте реакцию среды растворов этих солей.10. Допишите формулы продуктов в указанных схемах реакций и охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства металлов в их восстановленной и окисленной формах:а) Mg + AI₂(SO₄)₃ ® ; б) AI + Pb(NO₃)₂ ® .11. Используя таблицу 19 приложения, укажите, к какой категории элементов (микро- или макро-) относятся Na, К, Ca и Mg? Отметьте их биологическую роль и суточную потребность в них человека.12. Укажите области применения AI и его сплавов. Поясните, почему в алюминиевой емкости нельзя хранить пищевые продукты повышенной кислотности и кипятить белье в щелочном растворе.13. Какие из р-металлов используются в качестве упаковочного материала? Какие продукты можно в них хранить? Можно ли для этого целях использовать обычные газеты? Используя таблицы 18 и 20 приложения, укажите, какие токсичные элементы содержатся в типографском шрифте, отметьте значения их ПДК.14. Укажите состав и области применения следующих веществ и материалов: жженая и гашеная известь, известковая вода, жженая магнезия и магнезит, известняк, мел и мрамор, корунд и каолин, тальк и асбест, сусальное золото, свинцовый крон и свинцовый сахар.15. Укажите источники загрязнения воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов токсичными и радиоактивными элементами s- и р-семейств: Sn, Pb, Sb, ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²²⁴Ra.16. Где используются белая жесть, фольга и станиоль? Отметьте их состав и поведение в кислой и щелочной среде.17. Укажите типы реакций, лежащие в основе предлагаемых превращений:AI ® AI₂O₃ ® AI(NO₃)₃ ® AI₂(CO₃)₃ ® AI(OH)₃ ® Na[AI(OH)₄].К каким классам неорганических соединений относятся все исходные вещества, продукты реакций и используемые в реакциях реагенты?Лабораторная работа 6.
Переходные металлы (d-металлы)План занятия1. Положение переходных металлов в периодической системе Д.И. Менделеева.2. Электронное строение и возможные степени окисления атомов d-металлов.3. Взаимодействие d-металлов с неметаллами, кислотами, щелочами, солями.4. Оксиды и гидроксиды d-металлов, их получение и кислотно-основные свойства.

---

5. Соли d-металлов: средние, кислые, основные, двойные, комплексные, их растворимость в воде и диссоциация. Взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами и солями.6. Окислительно-восстановительные свойства соединений d-металлов c разной степенью окисления элемента.7. Распространение в природе, получение и применение d-металлов и их соединений.Растворы: H₂O (дист.), 2н - HCI, H₂SO₄, HNO₃, NaOH; 1н – КОН, FeCI₃, ZnCI₂, CoCI₂, CuSO₄, Cr₂(SO₄)₃, NiSO₄, K₂Cr₂O₇, KJ; 0,2н - Mn(NO₃)₂; NH₄OH (2н, 6н), H₂O₂ (3 %), Na₂SO₃ (30 %), KMnO₄ (0,1н).Приборы и материалы: штативы с пробирками, лопатки, стеклянные палочки, FeSO₄ (крист.), NaBiO₃ (крист.).

---

Описание опытов

Опыт 1. Кислотно-основные свойства гидроксидов d-металловПоместите в четыре пробирки по две капли 2н раствора NaOH и добавьте по каплям (до образования осадков) 1н растворы солей: в первую пробирку - Cr₂(SO₄)₃ , во вторую - FeCI₃, в третью - ZnCI₂, в четвертую - CuSO₄.Разделите содержимое каждой пробирки на две части и добавляйте к одной части по каплям 2н раствор HCI до растворения осадков, а к другой – 2н раствор NaOH до растворения (или разбавления) осадков.Напишите уравнения реакций образования гидроксидов и их взаимодействия с кислотой и щелочью (если гидроксид в ней растворился). При растворении гидроксида в щелочи получается гидроксокомплекс металла.Сделайте вывод о способе получения гидроксидов d-металлов и отметьте их кислотно-основной характер.Опыт 2. Получение аммиачных комплексовпереходных металловПоместите в четыре пробирки по две капли 1н растворов солей: в первую пробирку - CoCI₂, во вторую - NiSO₄, в третью - ZnCI₂ , в четвертую - CuSO₄. Добавляйте в каждую пробирку по каплям 2н раствор NH₄OH – до образования осадков основных солей. Отметьте окраску исходных солей и полученных осадков, добавляйте к ним по каплям 6н раствор NH₄OH до полного растворения осадков. Отметьте цвет полученных растворов комплексных соединений.Для каждого металла отдельно напишите уравнения реакций образования основной и комплексной соли, помня, что координационные числа металлов равны: для кобальта и никеля – 6, а для цинка и меди – 4.При составлении уравнения реакции образования каждой комплексной соли (для облегчения уравнивания) перенесите в левую часть этого уравнения формулы всех веществ, полученных в предыдущем уравнении.Сделайте вывод о склонности солей d-металлов к образованию аммиачных комплексов.Какие d-металлы являются комплексообразователями в гемоглобине и витамине В₁₂?Опыт 3. Восстановительные свойства соединенийпереходных металлов3.1. Восстановительные свойства хрома(III)В пробирку с двумя каплями 1н раствора Cr₂(SO₄)₃ добавляйте по каплям 2н раствор NaOH до полного растворения образовавшегося вначале осадка. Отметьте окраску раствора и добавьте к нему две капли 3%-го раствора Н

---