Опыт 1. Взаимодействие железа с кислотами. В пять пробирок внесите по 5-7 капель 2 М растворов H2SO4, HNO3, 24%-го раствора НС1, концентрированных H2SO4 и HNO3. В каждую из пробирок поместите приблизительно одинаковые кусочки железа. Если взаимодействие отсутствует при комнатной температуре, нагрейте пробирку на водяной бане. Результаты наблюдений занесите в табл.4. Оцените скорость взаимодействия железа с кислотами по 3-х балльной шкале (1 – отсутствие взаимодействия; 2 – слабое взаимодействие; 3 – сильное взаимодействие).
Таблица 4
Кислота
|
Наблюдения
|
Уравнения
реакций
|
скорость реакции при комн. темпера
туре
|
скорость реакции при нагревании
|
цвет
раствора
|
HC1, 24%-й р-р
|
|
|
|
|
2 М H2SO4
|
|
|
|
|
2 М HNO3
|
|
|
|
|
H2SO4(КОНЦ)
|
|
|
|
|
HNO3(КОНЦ)
|
|
|
|
|
Опыт 2. Получение гидроксида железа (II)
В три пронумерованные пробирки поместите по 10 капель 1 М раствора соли Мора и добавьте по 2-3 капли бензола. Пипеткой внесите в каждую пробирку по несколько капель 2 М NaOH до выпадения в каждой из пробирок осадка гидроксида железа (II). Оставьте пробирки для опытов 3 и 4. Каков цвет Fe(OH)2? Какой цвет осадка получен в условиях эксперимента?
Опыт 3. Свойства гидроксида железа (II)
3.1. Кислотно-основные свойства Fe(OH)2. В пробирку № 1 (опыт 2) добавьте при перемешивании несколько капель 2 М раствора НС1, а в пробирку № 2 – 6 М NaOH.
3.2. Восстановительные свойства Fe(OH)2. С поверхности осадка Fe(OH)2 в пробирке № 3 (опыт 2) слейте бензол и в течение получаса следите за изменением его окраски.
Опыт 4. Получение и свойства солей железа (II)
4.1. Получение карбоната и гидрокарбоната железа (II). В пробирку внесите 10 капель 0,1 М раствора соли Мора и для предотвращения доступа кислорода воздуха несколько капель бензола. Добавьте в пробирку 5 капель 1 М раствора Na2СО3. Наблюдайте за выпадением осадка FеСО3. Затем через раствор над осадком FeCO3 в течение 30 мин пропускайте ток СO2 из аппарата Киппа. Сравните растворимость FeCO3 и Fе(НСО3)2.
4.2. Получение и свойства сульфида железа (II). (Опыт проводится под тягой!). В две пробирки поместите по 10 капель раствора соли Мора. Затем в одну из пробирок добавьте 5 капель 1 М (NH4)2S, в другую – 5 капель сероводородной воды. Осадок FeS, выпавший в одной из пробирок, разделите на две пробирки и отделите от раствора при помощи центрифугирования. Почему осадок сульфида железа (II) нельзя получить с помощью сероводородной воды?
К одной части осадка FeS при перемешивании добавьте 2 М раствор НСl до полного его растворения, к другой части – разбавленную HNO3.
4.3. Получение фосфата железа. В пробирку, содержащую 5 мл воды, внесите заранее приготовленную смесь 1-2 вес. ч. (NH4)2Fe(SO4)2∙6Н2O + 1 вес. ч. Na2HPO4∙12Н2O + 0,5 вес. ч. CH3COONa∙ЗН2O. Каков состав и цвет осадка?
Опыт 5. Качественная реакция на железо (II). Налейте в пробирку ~2 мл раствора соли Мора. Добавьте несколько капель раствора гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6].
Опыт 6. Восстановительные свойства железа (II). Налейте в пробирку ~0,5 мл 0,1 М раствора соли Мора и добавьте свежеприготовленную хлорную воду до изменения окраски раствора.
Опыт 7. Получение и кислотно-основные свойства оксида железа (III). (Опыт проводится под тягой!). Поместите в фарфоровый тигель два микрошпателя кристаллического нитрата железа (III) и прокалите его на огне горелки до прекращения выделения газа. По каким признакам можно определить выделяющийся газ?
От полученного остатка отберите 2 пробы размером с полгорошины и поместите их в две пробирки. В одну пробирку прилейте 2 М, во вторую – концентрированную соляную кислоту.
К оставшемуся в тигле оксиду железа (III) добавьте несколько гранул NaOH и расплавьте. Попробуйте растворить в воде охлажденный расплав.
Опыт 8. Получение и кислотно-основные свойства гидроксида железа (III). Налейте в пробирку ~1 мл 1 М раствора FeCl3 и добавьте по каплям 2 М раствор щелочи до получения осадка гидроксида железа (III). Каков цвет Fe(OH)3? Разделите осадок Fe(OH)3 нa две пробирки. Испытайте полученный осадок на растворимость в концентрированной НС1 и в концентрированной щелочи.
Опыт 9. Окислительные свойства соединений железа (III). В две пробирки налейте по ~1 мл соли железа (III). Добавьте в одну пробирку 2-3 капли 1 М раствора KI, а в другую сероводородной воды до выпадения осадка.
Опыт 10. Качественная реакция на ионы железа (III)
Налейте в пробирку 3-5 капель раствора хлорида железа (III) и 3 капли 0,1 М роданида аммония NH4SCN.
Опыт 11. Получение феррата калия (VI). (Опыт проводится под тягой!). Осторожно поместите в фарфоровую чашечку 2-3 гранулы КОН, добавьте 5 капель раствора FeCl3 и 10 капель брома. Наблюдайте образование феррата калия K2FeО4. Каков цвет K2FeО4?
Вопросы и задания
1. Какие степени окисления наиболее характерны для железа? Сравните их устойчивость.
2. Напишите формулы оксидов и соответствующих им гидроксидов железа.
3. Охарактеризуйте кислотно-основные свойства гидроксидов железа (II) и железа (III).
4. Напишите уравнения реакций, характеризующих окислительно-восстановительные свойства соединений железа (II) и железа (III).
5.Напишите уравнения реакций взаимодействия железа с соляной, концентрированными и разбавленными азотной и серной кислотами при комнатной температуре и при нагревании. Укажите степень окисления железа в продуктах данных реакций.
6. Напишите качественные реакции, с помощью которых можно доказать присутствие ионов Fe2+ и Fe3+ в водных растворах.
Достарыңызбен бөлісу: |
