1.2. Экспериментальная часть (1097041)
Текст из файла
1.2. Экспериментальная часть1.2.1. Цель работы:Изучение свойств простого вещества титана. Получение оксидов и гидроксидов Ti (III) и Ti (IV).Изучение кислотно–основных и окислительно–восстановительных свойств оксидов игидроксидов Ti (III) и Ti (IV). Получение и изучение свойств комплексных соединений Ti (IV).1.2.2. Реактивы:Титан (порошок или мелкая стружка); цинк (гранулы); кристаллический титанат калия (навескипо (0,2–0,5) г); 70% H2SO4; 24% H2SO4; 20% H2SO4; (10–15)% H2SO4; 20% HCl; 40% NaOH; 6МNaOH; 0,1 M NaOH; хлорид или сульфат титана (IV); 20% (NH4)2S; 20% KMnO4; 0,1 M CuCl2;3% H2O2.1.2.3. Оборудование:Стакан на 50 мл, конические пробирки, фарфоровый тигель с крышкой, горелка, электрическаяплитка для нагревания до температуры >6000С, водяная баня, шпатели, микрошпатели,стеклянные палочки, пипетки, фильтровальная бумага.1.2.4.
Порядок выполнения эксперимента.Соединения Ti (III)Опыт 1. Взаимодействие титана с кислотой.В пробирку поместите немного (на кончике микрошпателя) порошка титана илинесколько стружек титана. Налейте в неё 3 мл серной кислоты (10–15)%. Затем поместитепробирку в кипящую водяную баню и нагревайте до тех пор, пока раствор не станетсветло-фиолетовым.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.2) Напишите уравнение реакции.3) Отметьте время появления окраски раствора.
Какому иону титанаприсуща такая окраска раствора?Опыт 2. Получение соединений Ti (III).Налейте в стакан ёмкостью 50 мл 5 мл хлорида титана (IV) и 10 мл 10% раствора H2SO4.Размешайте раствор стеклянной палочкой и бросьте туда 3–4 кусочка цинка. Нагревайтестакан на пламени горелки 10–15 мин. Наблюдайте появление окраски, характерной дляиона Ti (III).
Разлейте его в 6 пробирок, пронумеруйте их и сохраните для следующихопытов.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.2) Напишите уравнения реакций.3) Укажите восстановитель и окислитель в реакции.Опыт 3. Получение и кислотно-основные свойства гидроксида титана (III).К раствору соли титана (III) (пробирки №1 и №2, опыт 2) добавьте 0,5 мл 6М раствора NaOH инаблюдайте выпадение осадка.К полученному осадку Ti (OH)3 в пробирке №1 добавьте 1,5–2 мл 24% раствора серной кислоты.Осадок Ti (OH)3 в пробирке №2 попытайтесь растворить в избытке 6М раствора NaOH.Вопросы и задания:1)2)3)4)Опишите наблюдаемое.Укажите цвет осадка.Напишите уравнения реакций.Охарактеризуйте кислотно–основные свойства гидроксида Ti (III)?Опыт 4.
Окислительно-восстановительные свойства соединений Ti (III).Получите в пробирке №3 осадок Ti (OH)3 и оставьте его на воздухе на 30 минут.Пробирку №4 с раствором соли Ti (III) оставьте на воздухе до конца занятия.В пробирку №5 с солью Ti (III) добавьте 2 мл 24% раствора H2SO4 и 2–3 капли раствора KMnO4и перемешайте.В пробирку №6 добавьте (2–3) мл 0,1 М раствора CuCl2.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.2) Укажите цвета растворов и осадков3) Напишите уравнения реакций.4) Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойствасоединений титана (III).Соединения Ti (IV)Опыт 5.
Получение и кислотно-основные свойства гидроксида Ti (IV).В стакан, ёмкостью 50 мл, налейте 20 мл 20% раствора соляной кислоты и насыпьте внего 0,2–0,5 г титаната калия K2TiO3. Тщательно размешайте раствор. Наблюдайтепомутнение раствора, связанное с образованием гидроксида Ti (IV):Дайте осадку отстояться и декантируйте его.Возьмите два стакана по 50 мл каждый. Один из них заполните наполовину 70% H2SO4, авторой – 40% NaOH. Внесите в каждый из стаканов небольшое количество полученногоTi (OH)4.
Содержимое стаканов тщательно размешайте.Вопросы и задания:а) Опишите наблюдаемое.б) Напишите уравнения реакций.в) Укажите, в какой форме гидроксид Ti (IV) получен в условияхэкспериментаг) Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида Ti (IV).Опыт 6. Термическое разложение гидроксида Ti (IV).Осадок Ti (OH)4, полученный в опыте 5 положите на крышечку тигля и прокаливайте напламени горелки до появления тёмно–фиолетовых кристаллов Ti2O3 (Времяпрокаливания около 1 часа).Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.2) Напишите реакции, соответствующие превращениям, которыепроисходят при прокаливании Ti (OH)4Опыт 7.
Необратимый гидролиз соединений Ti (IV).Опыт проводить под тягой!В пробирку внесите 0,5 мл раствора (NH4)2S и аккуратно прибавьте к нему 1–2 каплиTiCl4.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.2) Напишите уравнения реакций.3)Укажите, какое вещество образовалось на стенках пробирки? Отметьтеего цветОпыт 8. Качественная реакция на Ti (IV).Налейте в пробирку 2–3 капли подкисленного раствора TiCl4.
Для создания кислой средыдобавьте 1 мл 10% H2SO4. Внесите в пробирку по каплям примерно 1 Мл 3% раствораH2O2.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое. Отметьте цвет продукта.2) Напишите уравнение реакции1.2.5. Что должен представить студент преподавателю длясдачи работы:1.
Описания наблюдений в выполненных опытах и пояснения к ним.2. Ответы на вопросы к опытам.3. Уравнения реакций с указанием цвета растворов и осадков исходныхвеществ и продуктов реакций (при подборе коэффициентов в окислительно–восстановительных реакциях должен быть использован метод электронно–ионного баланса).1.3. Задачи.1) Напишите уравнение реакций, отвечающих цепочкам превращений:а) TiCl4 → TiCl3 → Ti (OH)3 → Ti (OH)4б) Ti (OH)4 → TiO2 → Ti2O3+HCl+KOH + HCl +O2в) Ti → A → Б → В → Г2) В подкисленный раствор сульфата титанила поместили кусочек цинка.Напишите уравнение реакции. Рассчитайте константу равновесия даннойреакции, если E0TiO2+/Ti3+ = 0,100 B, E0Zn2+/Zn = –0,736 B).3) Можно ли восстановить Ti (IV) до Ti (III), добавив в раствор сульфататитана порошок титана, если E0TiO2+/Ti3+ = 0,100 В; а E0Ti3+/Ti= 0,999 ВРассчитайте константу равновесия реакции.4) Переработка лопаритового концентрата, одним из компонентов которогоявляется оксид титана (IV), основана на взаимодействии егокомпонентов с газообразным хлором при 750 – 850 0С в присутствиикокса:TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2COРассчитайте ∆G и константу равновесия данной реакции, используя табличныеданные.ВеществоÌf H0 кДж/моль.fS0Дж/мольxK.TiCl4 (г)–763353TiO2 (к)–942,9750,29C (графит)05,740CO (г)–110,52197,54O2 (г)0205,036.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
