| РАБОЧИЕ ТЕТРАДИ |
Продолжение. Начало см. в № 1, 2, 3/2010
Лабораторная работа № 4.
Катионы, осаждаемые аммиаком (Al3+, Cr3+, Zn2+)
Цель работы. Научиться выделять, распознавать и отделять друг от друга катионы Al3+, Cr3+, Zn2+.
Общая характеристика катионов. Образуют малорастворимые гидроксиды, которые могут быть переведены в раствор действием раствора щелочи.
Групповые реагенты: водные растворы NaOH, NH3.
Реактивы. Растворы (0,1 М): хлоридов алюминия, хрома, цинка; карбоната натрия, гидроортофосфата натрия, гексацианоферрата(III) калия, гексацианоферрата(II) калия, хлорида бария; растворы (1 М) гидроксида натрия, хлорида аммония, аммиака, пероксида водорода.
Оборудование. Пробирки.
Опыт 1. Взаимодействие с NaOH
Описание опыта.
1) В три пробирки поместите по 5–6 капель растворов хлоридов Al3+, Cr3+, Zn2+. Прилейте по 1 капле раствора гидроксида натрия.
2) Добавляйте раствор щелочи по каплям до исчезновения выпавшего осадка.
3) К раствору гидроксокомплекса алюминия добавьте концентрированный раствор хлорида аммония.
Оформление результатов. Заполните таблицу 1.
Таблица 1
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| AlCl3 + NaOH = Al3+ + OH– = |
|
| Al(OH)3 + NaOH = Al(OH)3 + OH– = |
|
| Na[Al(OH)4] + NH4Cl = [Al(OH)4]– + NH4+ = |
|
| CrCl3 + NaOH = Cr3+ + OH– = |
|
| Cr(OH)3 + NaOH = Cr(OH)3 + OH– = |
|
| ZnCl2 + NaOH = Zn2+ + OH– = |
|
| Zn(OH)2 + NaOH = Zn(OH)2 + OH– = |
Обсуждение результатов.
К какому классу неорганических веществ относятся гидроксиды алюминия, цинка и хрома?
…………………………………………………………………………... .
Как называются образующиеся комплексные соединения:
Na[Al(OH)4] – …………………………………………………...…… ;
Na3[Cr(OH)6] – …………………………………………………...… ;
Na2[Zn(OH)4] – …………………………………………………….… .
Почему при добавлении хлорида аммония к раствору, содержащему гидроксокомплекс алюминия, выпадает осадок гидроксида алюминия?
…………………………………………………………………………... .
Опыт 2. Взаимодействие с NH3 в водном растворе
Описание опыта.
В три пробирки поместите по 2–3 капли растворов хлоридов Al3+, Cr3+, Zn2+. Прилейте по 5–6 капель раствора аммиака.
Оформление результатов. Заполните таблицу 2.
Таблица 2
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| AlCl3 + NH3•H2O = Al3+ + NH3•H2O = |
|
| CrCl3 + NH3•H2O = Cr3+ + NH3•H2O = |
|
| ZnCl2 + NH3•H2O = Zn2+ + NH3•H2O = |
|
| Zn(OH)2 + 4NH3•H2O = |
Обсуждение результатов.
Почему гидроксид цинка, в отличие от гидроксидов алюминия и хрома, переходит в раствор при действии избытка раствора аммиака?
…………………………………………………………………………... .
Назовите образующееся комплексное соединение [Zn(NH3)4](OH)2.
…………………………………………………………………………... .
Опыт 3. Взаимодействие с Na2CO3
Описание опыта.
В три пробирки поместите по 2–3 капли растворов хлоридов Al3+, Cr3+, Zn2+. Прилейте по 2–3 капли раствора Na2CO3.
Оформление результатов. Заполните таблицу 3.
Таблица 3
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| AlCl3 + Na2CO3 +
H2O = Al3+ + |
|
| CrCl3 + Na2CO3 +
H2O = Cr3+ + |
|
| ZnCl2 + Na2CO3 +
H2O = Zn2+ + |
+ H2O = Обсуждение результатов.
Почему при добавлении карбоната натрия к солям алюминия, хрома и цинка не образуются средние соли?
………………………………………………………………………… .
Как называется процесс, протекающий в условиях опыта?
………………………………………………………………………… .
Какой газ выделяется в реакциях с участием катионов алюминия и хрома? Почему он не образуется в реакции с участием катионов цинка?
………………………………………………………………………… .
Почему в реакциях с участием катионов алюминия и хрома образуются осадки гидроксидов, а в реакции с участием катиона цинка – осадок основной соли?
…………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………… .
Опыт 4. Взаимодействие с Na2HPO4
Описание опыта.
В три пробирки поместите по 2–3 капли растворов хлоридов Al3+, Cr3+, Zn2+. Прилейте по 2–3 капли раствора Na2HPO4.
Оформление результатов. Заполните таблицу 4.
Таблица 4
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| AlCl3 + Na2HPO4 = Al3+
+ |
|
| CrCl3 + Na2HPO4 = Cr3+
+ |
|
| ZnCl2 + Na2HPO4 = Zn2+
+ |
= Обсуждение результатов.
Почему при действии на растворы солей алюминия, хрома и цинка раствора кислой соли в осадок выпадает средняя соль?
………………………………………………………………………… .
К какой частице присоединяется катион водорода, отщепившийся от гидроортофосфат-иона при переходе его в ортофосфат-ион?
………………………………………………………………………… .
Почему ортофосфат цинка, в отличие от ортофосфатов алюминия и хрома, растворяется в растворе аммиака?
………………………………………………………………………… .
Опыт 5. Взаимодействие иона Zn2+ с K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6]
Описание опыта.
В две пробирки поместите 2–3 капли раствора хлорида Zn2+. Прилейте по 2–3 капли растворов K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6].
Оформление результатов. Заполните таблицу 5.
Таблица 5
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| ZnCl2 + K3[Fe(CN)6] = Zn2+ + [Fe(CN)6]3– = |
|
| ZnCl2 + K4[Fe(CN)6] = Zn2+ + K+ + [Fe(CN)6]4– = |
Обсуждение результатов.
Назовите образующиеся комплексные соединения:
Zn3[Fe(CN)6]2 – …………………………………………………….… ;
K2Zn3[Fe(CN)6]2 – ……………………………………………………. .
Опыт 6. Взаимодействие иона Cr3+ с H2O2
Описание опыта.
1) В пробирку поместите 2–3 капли раствора хлорида хрома(III). Добавляйте по каплям раствор гидроксида натрия до полного растворения первоначально выпавшего осадка, затем прилейте несколько капель H2O2.
2) К полученному раствору добавьте 1 каплю раствора BaCl2.
Оформление результатов. Заполните таблицу 6.
Таблица 6
| Уравнения реакций | Наблюдения |
| CrCl3 + NaOH = Cr3+ + 3OH– = |
|
| Cr(OH)3 + NaOH = Cr(OH)3 + OH– = |
|
| Na3[Cr(OH)6] + H2O2
= [Cr(OH)6]3– + H2O2 = |
|
| Na2CrO4 + BaCl2 =
|
+ Ba2+ = Обсуждение результатов.
Почему при окислении гидроксокомплекса хрома образуется хромат-ион, а не дихромат-ион?
…………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………… .
Будут ли вступать в подобные реакции соединения алюминия и цинка? Почему?
………………………………………………………………………… .
Как отделить катионы алюминия, хрома и цинка от катионов серебра, свинца, кальция, стронция и бария?
…………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………… .
Как разделить катионы алюминия, хрома и цинка при совместном присутствии?
…………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………… .
Продолжение следует