Файл: Практическая работа Соединения хрома.docx

11 класс

Практическая работа: «Соединения хрома» (профильный уровень)

Цель: закрепление знаний о соединения хрома на практике.

Ход урока

Задание I. Опыт 1. Получение и свойства оксида хрома (III).

А) В фарфоровую чашку поместили горкой 2 грамма дихромата аммония, после чего к ее вершине прикоснулись зажженной лучиной. Наблюдался химический «вулкан», в ходе бурного разложения объем вещества значительно увеличился, изменился его цвет (с оранжевого на серо-зеленый) и структура. Образовался оксид хрома (III).

(NH₄)₂ Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

2Cr⁺⁶ + 6e = 2Cr⁺³ 1 1; Cr⁺⁶ – окислитель;

2N^-3 – 6e = N₂⁰ 1; N^-3 – восстановитель.

Б) К полученному порошку оксида хрома (III) раздельно прилили воду, серную и соляную кислоты, при этом во всех случаях видимые признаки реакции отсутствовали.

Можно сказать, что оксид хрома (III) – достаточно инертное соединение.

Задание II. Хроматы и дихроматы

Опыт 1. Переход хромата калия в дихромат калия

К 1-2 см³ раствора хромата калия прилейте по каплям раствор серной кислоты до изменения окраски.

Отметьте окраску взятого и полученного растворов. Какими ионами она обусловлена? Напишите уравнение реакции.

2К₂CrO₄ + H₂SO₄ = К₂Cr₂O₇ + К₂SO₄ + H₂O

Опыт 2. Переход дихромата калия в хромат калия

К 1-2 см³ раствора дихромата калия прилейте по каплям раствор щелочи до изменения окраски. Напишите уравнение реакции.

K₂Cr₂O₇ + 4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 2KOH + H₂O

Укажите направление смещения равновесия

2CrO₄^2- + 2H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O

При добавлении:

а) кислоты 2CrO₄^2- + 2H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O

б) щелочи 2CrO₄^2- + 2H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O

Укажите, какой ион, CrO₄^2- или Cr₂O₇^2-, существует в растворах при рН<7 и pH>7.

(при рН< Cr₂O₇^2- , при pH>7 - CrO₄^2-)

Опыт 3. Получение малорастворимых хроматов

Опыт6. Получение солей хромовых кислот.

В одну пробирку поместили 2 мл. раствора хромата калия, а в другую – 2 мл. раствора дихромата калия, после чего в обе пробирки добавили раствор нитрата серебра, вследствие чего в обеих пробирках наблюдалось образование кирпично-красного кристаллического осадка хромата серебра.

Произведение растворимости хромата серебра (ПР = 1,1*10^-12) значительно меньше чем произведение растворимости дихромата серебра (ПР = 1,0*10^-10), так что в случае реакции дихромата калия с нитратом серебра, равновесие в системе дихромат- и хромат-ионов сместится в сторону последних, вследствие образования с ними менее растворимых соединений.

1. 
   K₂CrO₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃
   

2K⁺ + CrO₄^2- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- = Ag₂CrO₄ + 2K⁺ + 2NO₃^-

CrO₄^2- + 2Ag⁺ = Ag₂CrO₄

2. 
   K₂Сr₂O₇ + 4AgNO₃ + H₂O = 2Ag₂CrO₄↓ + 2HNO₃ + 2KNO₃
   

2K⁺ + Cr₂O₇^2- + 4Ag⁺ + 4NO₃^- + H₂O = 2Ag₂CrO₄ + 2H⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + 2NO₃^-

Cr₂O₇^2- + 4Ag⁺ + H₂O = 2Ag₂CrO₄ + 2H⁺

Аналогичная ситуация имеет место в случае использования вместо нитрата серебра хлорида бария и нитрата свинца.

При использовании хлорида бария образуется желтый осадок хромата бария

1. 
   K₂CrO₄ + BaCl₂ = BaCrO₄↓ + 2KCl
   

2K⁺ + CrO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = BaCrO₄ + 2K⁺ + 2Cl^-

CrO₄^2- + Ba²⁺ = BaCrO₄

2. 
   K₂Сr₂O₇ + 2BaCl₂ + H₂O = 2BaCrO₄↓ + 2HCl + 2KCl
   

2K⁺ + Cr₂O₇^2- + 2Ba²⁺ + 4Cl^- + H₂O = 2BaCrO₄ + 2H⁺ + 2Cl^- + 2K⁺ + 2Cl^-

Cr₂O₇^2- + 2Ba²⁺ + H₂O = 2BaCrO₄ + 2H⁺

При использовании нитрата свинца образуется желтый осадок хромата свинца

1. 
   K₂CrO₄ + Pb(NO₃)₂ = PbCrO₄↓ + 2KNO₃
   

2K⁺ + CrO₄^2- + Pb²⁺ + 2NO₃^- = PbCrO₄ + 2K⁺ + 2NO₃^-

CrO₄^2- + 2Pb²⁺ = PbCrO₄

2. 
   K₂Сr₂O₇ + 2Pb(NO₃)₂ + H₂O = 2PbCrO₄↓ + 2HNO₃ + 2KNO₃
   

2K⁺ + Cr₂O₇^2- + 2Pb²⁺ + 4NO₃^- + H₂O = 2PbCrO₄ + 2H⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + 2NO₃^-

Cr₂O₇^2- + 2Pb²⁺ + H₂O = 2PbCrO₄ + 2H⁺

Задание III. 4 Окислительные свойства хроматов и дихроматов

Опыт 1.  К 1-2 см³ раствора хромата калия добавьте раствор щелочи и 1-2 см³ свежеприготовленного раствора хлорида олова (II). Отметьте изменение окраски. Укажите, какое соединение хрома получено. По каким признакам можно судить об этом? Напишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

K₂CrO₄ +SnCl₂ + KOH = K₃[Cr(OH)₆] + SnCl₄ 

Опыт 2. К подкисленному серной кислотой раствору дихромата калия (2-3 см³) добавьте 3-5 капель 3%-ного раствора пероксида водорода.

K₂CrO₄+ H₂O₂ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O

Отметьте изменение окраски и выделение газа. Укажите, какое соединение хрома получено. По каким признакам можно судить об этом? Напишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты методом электронного или электронно-ионного баланса.