 |
Опыт 1. Ванадиевые кислоты и их соли
|
|
|
|
Опыт 1. Ванадиевые кислоты и их соли
А. Получение метаванадиевой кислоты
Выполнение работы. В цилиндрическую пробирку поместить 1/3 шпа-теля порошка оксида ванадия (V) и 5–7 капель дистиллированной воды, нагреть смесь до появления слабо-желтой окраски. Несколько капель полученного раствора перенести пипеткой в пробирку с раствором нейтрального лакмуса. Отметить изменение окраски лакмуса. Написать уравнение реакции получения метаванадиевой кислоты.
Б. Переход метаванадат-иона в декаванадат-ион
Выполнение работы. В пробирку, содержащую 3–4 капли насыщенного раствора метаванадата (V) натрия NaVO3, внести 1–2 капли концентрированной серной кислоты. Отметить появление желтой окраски.
Запись данных опыта. В кислой среде метаванадаты переходят в поливанадаты, являющиеся солями поливанадиевых кислот общей формулы хV2О6·уН2О. Наиболее устойчивы из них декаванадиевая кислота H6V10O28 и ее соли, декаванадаты. Написать молекулярное и ионное уравнения реакции перехода метаванадата натрия в декаванадат. Выразить формулу дека-ванадиевой кислоты через оксид ванадия (V) и воду. Почему декаванадиевая кислота относится к поликислотам?
В. Получение малорастворимых ванадатов
Выполнение работы. В 4 пробирки внести по 3–4 капли раствора метаванадата натрия и добавить по 3–4 капли растворов: в первую – хлорида бария, во вторую – сульфата меди, в третью – нитрата серебра, в четвертую – нитрата свинца. Наблюдать выпадение осадков и отметить их окраску.
Запись данных опыта. Написать молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций, учитывая, что для бария и свинца получаются соли метаванадиевой кислоты, для серебра – соли ортованадиевой кислоты H3VO4. Для меди в зависимости от рН раствора могут получаться соли метаванадиевой кислоты (осадок сине-зеленого цвета) или ортованадиевой кислоты (осадок желто-зеленого цвета).
|
|
|
Опыт 2. Получение тиосоли и сульфида ванадия (V)
Выполнение работы. В пробирку с несколькими кристалликами метаванадата (V) натрия прибавлять по каплям раствор сульфида аммония (или натрия) до появления красной окраски вследствие образования тиованадата аммония (NH4)3VS4. К полученному раствору тиованадата аммония при-бавлять по каплям 2 н. раствор хлороводородной кислоты до появления бу-рого осадка сульфида ванадия V2S5. Выделяющийся при этом сероводород может частично восстанавливать ванадий (V) до ванадия (IV), что вызовет посинение раствора.
Запись данных опыта. Написать уравнения реакций:
а) получения тиоортованадата аммония, учитывая, что в реакции участ-вует вода;
б) взаимодействия тиованадата аммония с хлороводородной кислотой с образованием тиоортованадиевой кислоты);
в) разложения тиокислоты.
Опыт 3. Соединения ванадия (IV)
А. Оксид ванадия (IV) и его свойства
Выполнение работы. В сухой цилиндрической пробирке смешать несколько кристалликов щавелевой кислоты Н2С2О4 и столько же порошка оксида ванадия (V). Закрепить пробирку в штативе. Нагреть смесь. Отметить получение оксида ванадия (IV) темно-синего цвета. Немного полученного диоксида перенести в 2 пробирки и прибавить в одну 4–5 капель 2 н. раствора щелочи, в другую – столько же 2 н. раствора серной кислоты. Обе пробирки осторожно нагреть до растворения осадка. Отметить окраску полученных растворов.
Запись данных опыта. Написать уравнения реакций:
а) восстановления оксида ванадия (V) щавелевой кислотой, учитывая,
что выделяется диоксид углерода;
б) взаимодействия диоксида ванадия с едким натром, учитывая, что получается тетраванадат (IV) натрия Na2V4O9;
|
|
|
в) взаимодействия диоксида ванадия с серной кислотой, учитывая, что получается сульфат оксованадия (IV) VOSO4.
Сделать вывод о характере оксида ванадия (IV).
Б. Восстановление соли ванадия (V) до соли ванадия (IV)
Выполнение работы. К насыщенному раствору метаванадата (V) натрия (5 капель) добавить 3–4 капли концентрированной НСl. Отметить изменение окраски раствора. Бросить в пробирку несколько кристалликов сульфита натрия. Встряхивать содержимое пробирки до появления голубой окраски раствора, характерной для иона VO2+. Написать уравнения реакций:
а) перехода метаванадата натрия в сильно кислой среде в хлорид диоксованадия (V) VO2Cl;
б) восстановления VO2Cl до VOCl2.
Почему в водном растворе не может быть получен хлорид ванадия (IV)?
Опыт 4. Соединения ванадия (III)
А. Восстановление ванадия (V) до ванадия (III)
Выполнение работы. В пробирку поместить по 5 капель метаванада-
та (V) натрия и концентрированной хлороводородной кислоты. Опустить в раствор кусочек гранулированного олова и нагревать слабым пламенем горелки. Наблюдать появление голубой окраски раствора (VO2+) и переход ее в зеленую, характерную для иона V3+. Раствор сохранить для опыта 4Б. Написать уравнение реакции восстановления ванадия (V) до VCl3.
Б. Свойства гидроксида ванадия (III)
Выполнение работы. В 2 пробирки внести по 2–3 капли полученного зеленого раствора хлорида ванадия (III) и в каждую добавить по несколько капель 4 н. раствора щелочи до выпадения темного осадка гидроксида вана-
дия (III). Исследовать отношение полученного гидроксида к кислоте и щелочи. Почему присутствие Sn(OH)2 не мешает исследованию свойств V(OH)3?
Запись данных опыта. Сделать вывод о характере гидроксида ванадия (III). Написать уравнения реакций получения гидроксида ванадия (III) и рас-творения его в кислоте.
|
|
|
