Учимся правильно выполнять практические работы. «Катионы, осаждаемые аммиаком (Al3+, Cr3+, Zn2+)»

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Учимся правильно выполнять практические работы. «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,   калия, гексацианоферрата(II)   калия,   хлорида   бария;   растворы   (1   М)   гидроксида натрия, хлорида аммония, аммиака, пероксида водорода. Оборудование. Пробирки.   гидроортофосфата   натрия,   гексацианоферрата(III) 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. Уравнения реакций Наблюдения Таблица 1 + = 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. Уравнения реакций Наблюдения Таблица 2 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. Уравнения реакций Наблюдения AlCl3 + Na2CO3 + H2O = Таблица 3+ H2O = Al3+ +  CrCl3 + Na2CO3 + H2O = Cr3+ +  ZnCl2 + Na2CO3 + H2O = Zn2+ +   + H2O =  + 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 гидроортофосфат­иона при переходе его в ортофосфат­ион? ………………………………………………………………………… .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. Уравнения реакций Наблюдения Таблица 5 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. Уравнения реакций Наблюдения Таблица 6 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 хромат­ион, а не дихромат­ион? …………………………………………………………………………….………………………………………………………………………… . 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? ………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………… .