Работа в лаборатории. Оборудование и реактивы:Оборудование и реактивы: штатив с пробирками кусочек цинка железные стружки алюминиевые стружки растворы: серной кислоты, соляной кислоты, сульфата алюминия, сульфата меди, гидроксида натрия.
Опыт № 1 Взаимодействие металлов с растворами солей. Поместите в две пробирки по 1 мл раствора сульфата меди. В одну пробирку опустите кусочек цинка, а в другую железные стружки. Какие изменения происходят на поверхности металлов? Напишите уравнения реакций. Составьте электронный баланс. Пользуясь рядом электрохимических напряжений металлов, объясните эти реакции.
Опыт № 2 Взаимодействие металлов с растворами кислот. В две пробирки поместите по 1 мл растворов кислот: соляной, серной. Опустите в каждую по 1-2 стружки алюминия. В две другие также налейте по 1 мл соляной и серной кислоты, и опустите в каждую по 1-2 стружки железа. В пробирках, где наблюдается энергичное выделение газа, попробуйте поджечь его горящей лучиной. Напишите уравнения реакций, составьте электронный баланс Опыт № 3 Отношение металлов к действию щелочей. Поместите в две пробирки по 1 мл 30 %-ного раствора NaOH и опустите в первый раствор 1-2 алюминиевые стружки, во второй 1-2 стружки железа. Есть ли различие в происходящих процессах? Когда начнется энергичное выделение газа, подожгите его горящей лучиной. Запишите наблюдения и уравнение происходящей реакции. Составьте отчет следующего содержания: Цель работы:_____________________________________________
Лабораторная работа . Общие свойства металлов Отчет Студент___________________________________________________________ Группа_______ Цель работы: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Урок 38. Лабораторная работа 8. Свойства железа и его соединений
Цель работы: познакомить с некоторыми химическими свойствами соединений железа в различных степенях окисления. Пояснения к работе Железо и его соединения
Химические свойства
1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление): 4Fe + 3O2 + 6H2 O ® 4Fe(OH)3
Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II,III): 3Fe + 2O2 ® Fe3O4
2) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды: 3Fe + 4H2O –t°® Fe3O4 + 4H2
3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании: 2Fe + 3Br2 –t°® 2FeBr3 Fe + S –t°® FeS
4) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Fe + H2SO4(разб.) ® FeSO4 + H2
В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании 2Fe + 6H2SO4(конц.) –t°® Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 6HNO3(конц.) –t°® Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).
5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей. Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu¯
Соединения двухвалентного железа
Гидроксид железа (II)
Образуется при действии растворов щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха: FeCl + 2KOH ® 2KCl + Fе(OH)2¯
Fe(OH)2 - слабое основание, растворимо в сильных кислотах: Fe(OH)2 + H2SO4 ® FeSO4 + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ ® Fe2+ + 2H2O
При прокаливании Fe(OH)2 без доступа воздуха образуется оксид железа (II) FeO: Fe(OH)2 –t°® FeO + H2O
В присутствии кислорода воздуха белый осадок Fe(OH)2, окисляясь, буреет – образуя гидроксид железа (III) Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ® 4Fe(OH)3
Соединения железа (II) обладают восстановительными свойствами, они легко превращаются в соединения железа (III) под действием окислителей: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 ® 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 ® 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
Соединения железа склонны к комплексообразованию (координационное число=6): FeCl2 + 6NH3 ® [Fe(NH3)6]Cl2 Fe(CN)2 + 4KCN ® K4[Fe(CN)6](жёлтая кровяная соль)
Качественная реакция на Fe2+ При действии гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6] (красной кровяной соли) на растворы солей двухвалентного железа образуется синий осадок (турнбулева синь): 3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] ® Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 3K2SO4 3Fe2+ + 3SO42- +6K+ + 2[Fe(CN)6]3- ® Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 6K+ + 3SO42- 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- ® Fe3[Fe(CN)6]2¯
Соединения трёхвалентного железа
|
