Практическая работа "Металлы побочных подгрупп и их соединения", 11 класс, карточка - путеводитель

Практическая работа № 3 МЕТАЛЛЫ ПОБОЧНЫХ ПОДГРУПП И ИХ СОЕДИНЕНИЯ Ц е л ь :   совершенствовать   умения   решать   экспериментальные   задачи, осуществлять превращения, анализировать результаты опытов. О б о р у д о в а н и е   и   р е а к т и в ы : 1) 3 пронумерованные пробирки с растворами солей   сульфата никеля, хлорида железа (III), cульфата меди (II); 2) чистые пробирки, спиртовка, зажим; 3) реактивы: р­ры FeCl3, NaOH, СuSO4, Na2CO3, свежеосажденная медь (или железный   гвоздь   для   получения   свежеосажденной   меди   из раствора   медного купороса), смесь порошка угля и CuO. ТБ: 1) аккуратно работать с реактивами и приборами;   2) не смешивать реактивы без согласования с заданием;   3) тушить спиртовку, накрывая колпачком. Х о д   р а б о т ы З а д а н и е   1.  Проверьте   свою   готовность   к   выполнению   практической работы – выберите и подчеркните верные суждения: 1) Все гидроксиды металлов побочных подгрупп являются основными. 2) В ряду Co, Ni, Cu электроотрицательность атомов увеличивается. 3)   Гидроксид   железа   (III)   взаимодействует   и   с   серной   кислотой, и с гидроксидом калия. 4) Железо реагирует с хлором.  При  этом образуется хлорид железа  (II). 5)   В   соединениях   Cu2(OH)2CO3    и     CuOHCl     степень   окисления   меди одинакова. З а д а н и е  2. Качественное определение ионов металлов. С   помощью   одного     реактива     определите     каждое     из     трех     веществ (растворы солей  сульфата никеля, хлорида железа (III), cульфата меди (II)),   находящихся   в   пробирках   без   этикеток.   Заполните   таблицу   «Анализ растворов солей», запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде и обобщенный   вывод  (за   справкой   обратитесь   к   таблице   «Качественное определение ионов»).№ пробирки, результат наблюдения I II I Метод определения Цвет раствора Формула реактива  Формула вещества ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Вывод:  _________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е  3. Экспериментальная задача. В порошке угля содержится примесь оксида меди (II). Предложите способы выделения чистой меди и осуществите один из них экспериментально. Действуйте по следующему плану: 1)   Запишите   уравнения   предполагаемых   превращений   и   обсудите   план действий с соседом по парте. (Если сомневаетесь, обратитесь к учителю.) ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 2) Определите вещества, необходимые для соответствующей(­их) реакции(­ й). ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________3)   Проведите   необходимые   опыты   и   сделайте   вывод,   ответив   на   вопрос: «Какой способ получения металла был использован?». ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е   4.   Проблемный   опыт   «Соединения   металлов   побочных подгрупп». Известно,   что   металлы,   стоящие   в   ряду   напряжений   левее,   вытесняют металлы, стоящие правее, из растворов их солей. А может ли быть наоборот? 1) В пробирку со свежеосажденной медью прилейте 2 мл раствора хлорида железа (III) и наблюдайте 1–2 минуты. 2) Попробуйте объяснить происходящие изменения, ответив на следующие вопросы: а) О чем говорит изменение окраски раствора? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ б) Каким свойством обладают катионы металлов? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е  4А. Мысленный эксперимент. Подумайте и ответьте: Дано   твердое   кристаллическое   вещество   белого   цвета.  При   добавлении   к нему воды образуется бесцветный раствор. При добавлении к этому растворураствора хлорида бария выделяется белый осадок, нерастворимый в кислотах. При взаимодействии этого раствора с раствором карбоната натрия образуется белый студенистый осадок и выделяется газ. Если выделяющийся газ пропустить через баритовую воду, то появляется осадок белого цвета. Составьте уравнения всех описанных реакций. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Практическая работа № 3 МЕТАЛЛЫ ПОБОЧНЫХ ПОДГРУПП И ИХ СОЕДИНЕНИЯ Задание 1. Б (2, 3, 5). Задание 2.  Реактивы:   3   пронумерованные   пробирки   с   растворами   солей    сульфата никеля   (1),   хлорида   железа   (III)   (2),   cульфата   меди   (II)   (3);   раствор гидроксида натрия. Метод  определения Цвет раствора Р­р NaOH  Формула вещества №  пробирки, результат наблюдения 1 Ярко­зеленый Осадок зеленого  цвета NiSO4 2 Темно­желтый Осадок бурого  цвета FeCl3 3 Голубой  Осадок голубого  цвета CuSO4 Уравнения реакций:  ↓ NiSO4  + 2NaOH = Na2SO4 + Ni(OH)2  ↓ FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3 CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 В ы в о д :   для   качественного   определения   ионов   металлов   необходимо провести   химические   реакции,   при   которых   эти   ионы   связываются в нерастворимые вещества в виде определяемого осадка.   + 2OH– = Ni(OH)2↓   + 3OH– = Fe(OH)3↓   + 2OH– = Cu(OH)2↓  ↓ 2+            Ni Fe3+ Cu2+ Задание 3.1) Физическим   методом   (отстаиванием)  можно  разделить  смесь  (оксид меди  (II)   осядет   на   дно,  порошок   угля  –  всплывет).  Затем   пропустить   через оксид меди (II) водород (H2:  CuO + H2 = Cu + H2O). 2) Так как уголь – хороший восстановитель, то можно просто нагреть смесь. Действия Наблюдения Смесь, состоящую из угля и CuO, нагреваю В смеси появляются вкрапления красноватого цвета                                  t° Уравнение: CuO + C = Cu + CO В ы в о д :  при нагревании оксида металла с углем происходит окислительно­ восстановительная реакция – восстановление чистого металла. Данные способы получения металлов из их соединений относят к пирометаллургии. Задание 4. При добавлении свежеосажденной меди к раствору хлорида   железа   (III) раствор меняет окраску с желтовато­коричневой на зеленую, что может быть связано  с  одновременным  нахождением  гидратированных   ионов Fe3+  и Cu2+  в растворе.     При   дальнейшем   наблюдении   раствор   становится   голубым. Следовательно,  в растворе остаются только катионы Cu2+. Уравнение реакции: Cu + FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2                                  Fe3+ + ē = Fe2+    – окислитель                                  Cu0 – 2ē = Cu2+   – восстановитель В ы в о д :  катион Fe3+ обладает сильными окислительными свойствами. П р и м е ч а н и е .   Данную  реакцию  очень  удобно  проводить   в  фарфоровой чашке для выпаривания, так как на белом фоне лучше различается изменение цвета раствора. Задание 4А. Раствор вещества + BaCl2 = белый осадок => это сульфат. Раствор вещества + Na2CO3 = белый студенистый осадок => это соль цинка. Твердое кристаллическое вещество белого цвета – сульфат цинка.  При постепенном добавлении к этому раствору раствора карбоната натрия появляется   белый   студенистый   осадок   (гидроксид   цинка)   и   выделяется   газ (оксид   углерода   (IV)),   который   при   пропускании   через   баритовую   воду   дает белый   осадок   –   карбонат   бария:     ZnSO4  +   Na2CO3  +   H2O   =   = Zn(OH)2 + Na2SO4 + CO2↑ Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3  + Н↓ 2O