К классу спиртов относится основной органический продукт превращений
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.
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 |
|
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
(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 |
---|---|
|
|
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 | |
|
|
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: | |
|
|
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 |
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