Получение и свойства соединений олова и свинца

Цель работы: ознакомиться с методами получения и свойствами олова и свинца и их соединений.

Необходимые реактивы: олово металлическое гранулированное, цинк металлический, свинец металлический, сульфид натрия, оксид свинца (II,IV), оксид свинца (IV), ацетат свинца (II), хлорная известь; растворы: хлористоводородная кислота (37%, 20%, 1М и 2М), серная кислота (96%, 1М и 2М), азотная кислота (65%, 1М и 2М), гидроксид натрия (40%, 10%, 2М), гидроксид калия (40%), гидроксид аммония (25% и 2М), хлорид олова (II) (0,5М), хлорид олова (IV) (0,5М), нитрат висмута (0,5 н), перманганат калия (0,1%), бихромат калия (1М), хромат калия (0,2М), бромная вода (3%), ацетат свинца (0,2М), иодид калия (0,5%), хлорид натрия (0,5М), перекись водорода (3%), сульфат марганца (0,2М), сульфат натрия (0,2М).

Необходимое оборудование: пробирки химические, колба Бунзена, воронка Бюхнера, фарфоровые чашки, мерный цилиндр на 50 мл, стеклянные палочки, стаканы на 50 мл –3 шт., воронка коническая, электроплитка, асбестовая сетка, фильтровальная бумага.

6.1. Получение и свойства олова.

6.1.1. Получение олова восстановлением цинком.

Налить в пробирку 0,5 мл раствора хлорида олова (II) и опустить пластинку металлического цинка. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах. Пользуясь данными таблицы стандартных электродных потенциалов, предсказать, какие металлы способны восстанавливать олово из растворов его солей.

6.1.2. Взаимодействие олова с кислотами.

В три пробирки поместить по одной грануле олова и добавить 5-10 капель 1М растворов кислот: в первую пробирку - хлористоводородной, во вторую - серной, в третью - азотной. Отметить с какой кислотой реакция требует нагрева. Какие газы выделяются при реакциях? Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах.

Проделать аналогичный опыт с концентрированными растворами хлористоводородной, серной и азотной кислот. Какие газы выделяются при этих реакциях? Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах.

6.1.3. Взаимодействие олова с растворами щелочей.

Поместить в пробирку одну гранулу олова и прилить 5-10 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Нагреть. Что наблюдается? Какой газ выделяется? Какое вещество играет роль окислителя? Какова роль щелочи? Написать уравнение реакции в молекулярной и электронно-ионной формах.

6.2. Получение и свойства соединений олова.

6.2.1. Получение и свойства гидроксида олова (II).

Налить в три пробирки по 4-5 капель раствора хлорида олова (II). В первую и вторую пробирки прибавить по каплям 2М раствор гидроксида натрия до образования осадка, а в третью прилить раствор гидроксида аммония. В первую пробирку добавить по 10-15 капель 2М раствора гидроксида натрия, во вторую - 10-15 капель раствора хлористоводородной кислоты, а в третью - 10-15 капель раствора гидроксида аммония. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

6.2.2. Получение и свойства оловянной кислоты.

В пробирку налить 10 мл раствора хлорида олова (IV) и добавить 25% водный раствор аммиака до полного выпадения осадка. Слить маточный раствор, промыть осадок дистиллированной водой методом декантации. Отфильтровать на воронке Бюхнера. В две пробирки поместить по 0,1 г полученного продукта и добавить в одну пробирку 5-10 капель раствора гидроксида натрия, а в другую - 5-10 капель раствора хлористоводородной кислоты. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

6.2.3. Получение и свойства b-оловянной кислоты.

В фарфоровую чашку поместить 0,5 г олова и добавить 5 мл концентрированного раствора азотной кислоты. Нагреть до кипения. Кипятить до полного растворения олова. Наблюдать образование белого осадка - оловянной кислоты. После охлаждения содержимое чашки разбавить дистиллированной водой, осадок промыть методом декантации, отфильтровать на воронке Бюхнера и высушить в сушильном шкафу при 70-80^оС. Определить выход полученного продукта от теоретического.

В две пробирки поместить по 0,1 г полученного продукта и добавить в одну пробирку 5-10 капель раствора гидроксида натрия, а в другую - 5-10 капель раствора хлористоводородной кислоты. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

6.2.4. Получение и свойства гидроксостанната (II) натрия

Налить в пробирку 4-5 капель раствора хлорида олова (II) и добавить 10% раствор гидроксида натрия до растворения первоначально выпавшего осадка. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакции в молекулярной и ионной формах.

К полученному раствору гидроксостанната (II) натрия добавить 3 капли раствора нитрата висмута (III). Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций, учитывая, что сначала образуется осадок гидроксида висмута (III), а затем мелко раздробленный металлический висмут. Какие свойства проявляет гидроксостаннат (II) натрия?

6.2.5. Восстановительные свойства соединений олова (II).

В одну пробирку налить 4-5 капель раствора перманганата калия, в другую - 4-5 капель раствора дихромата калия, в третью - бромной воды. В первую и вторую пробирки добавить по 2-3 капли раствора серной кислоты. В каждую пробирку добавить 5-10 капель раствора хлорида олова (II). Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах.

6.3. Получение и свойства свинца.

6.3.1. Получение свинца восстановлением цинком.

Налить в пробирку 0,5 мл раствора ацетата свинца (II) и опустить пластинку металлического цинка. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакции в молекулярной и электронно-ионной формах. Пользуясь данными таблицы стандартных электродных потенциалов, предсказать, какие металлы способны восстанавливать свинец из растворов его солей.

6.3.2. Взаимодействие свинца с кислотами.

В три пробирки положить по кусочку свинца и добавить в них 5-10 капель 1М растворов кислот: в первую пробирку - хлористоводородной, во вторую - серной, в третью - азотной. Нагреть пробирки пламенем газовой горелки. Отметить, с какой кислотой реакция требует нагрева. Какие газы выделяются при реакциях? После охлаждения растворов добавить в каждую пробирку по 2-3 капли раствора иодида калия - реактива на ион Pb²⁺. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах.

Проделать аналогичный опыт с концентрированными растворами хлористоводородной, серной и азотной кислот. Объяснить плохую растворимость свинца в концентрированных растворах хлористоводородной и азотной кислот. Какие газы выделяются при этих реакциях? Напишите уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах.

6.3.3. Взаимодействие свинца с растворами щелочей.

Поместить в пробирку кусочек свинца и прилить 5-10 капель 40% раствора гидроксида натрия. Нагреть. Что наблюдается? Какой газ выделяется? Какое вещество играет роль окислителя? Какова роль щелочи? Написать уравнения реакции в молекулярной и электронно-ионной формах. Привести значения электродных потенциалов полуреакций окисления и восстановления.

6.4. Получение и свойства соединений свинца.

6.4.1. Получение и свойства гидроксида свинца (II).

В две пробирки налить по 5 капель раствора ацетата свинца (II) и добавить в каждую пробирку по несколько капель раствора гидроксида натрия до выпадения осадка. В одну пробирку добавить раствор азотной кислоты, а в другую - раствор гидроксида натрия до полного растворения осадка. Объяснить наблюдаемые явления. Почему при растворении гидроксида свинца (II) нельзя пользоваться хлористоводородной или серной кислотами? Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

6.4.3. Получение и свойства тетрагидроксоплюмбата (II) натрия.

Налить в пробирку 4-5 капель раствора ацетата свинца (II) и добавить 10% раствор гидроксида натрия до растворения первоначально выпавшего осадка. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К полученному раствору тетрагидроксоплюмбата (II) натрия добавить 10 капель раствора пероксида водорода. Тщательно перемешать стеклянной палочкой. Наблюдать выпадение коричневого осадка оксида свинца (IV). Если осадок не выпадает, нагреть пробирку с раствором пламенем газовой горелки или на водяной бане. Написать уравнения реакции в молекулярной и электронно-ионной формах. Какие свойства проявляет тетрагидроксоплюмбат (II) натрия в этой реакции?

6.4.7. Взаимодействие оксида свинца (IV) с растворами щелочей.

В фарфоровую чашку поместить около 0,1 г оксида свинца (IV) и добавить 2-3 мл концентрированного раствора гидроксида калия. Фарфоровую чашку нагреть 3-4 минуты на асбестовой сетке. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакции в молекулярной и ионной формах, учитывая, что координационное число Pb⁴⁺ в гидроксокомплексе равно 6.

6.4.8. Свойства оксида свинца (II,IV).

В пробирку налить 5-10 капель концентрированного раствора хлористоводородной кислоты и добавить немного оксида свинца (II, IV) (сурика). Нагреть. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций в молекулярной и электронно-ионной формах. Какие свойства проявляет оксид свинца (II,IV) в этой реакции?

Лабораторная работа №7

Дата добавления: 2015-06-25