Дослід 7. Добування пірофосфорної кислоти

Нагрійте на піщаній бані у фарфоровій чашці 1-2 мл 96% ортофосфорної кислоти до сиропоподібної консистенції. Напишіть рівняння реакції. Доведіть наявність у розчині іонів .

· Чому не можна нагрівати ортофосфорну кислоту вище 240°С?

Дослід 8. Гідроліз фосфатів

Дослідіть за допомогою розчину нейтрального лакмусу розчини одно-, двох- та тризаміщеного фосфату натрію. Підтвердіть результати спостережень рівняннями реакцій.

Дослід 9. Розчинність фосфатів кальцію

Налийте до трьох пробірок по 1-2 мл розчину хлориду кальцію. Прилийте до першої пробірки третинного фосфату калію, до другої – вторинного фосфату калію та до третьої – первинного фосфату калію. Напишіть рівняння реакцій. Перевірте розчинність добутих осадів у розбавлених соляній та азотній кислотах.

· Які фосфати кальцію не розчиняються у воді?

Дослід 10. Термічний розклад солей ортофосфорної кислоти

Прожарте у сухих пробірках трохи гідро- та дигідрофосфату натрію, а також гідрофосфату натрію-амонію. Після охолодження розчиніть добуті продукти у воді. Установіть, іони яких фосфорних кислот знаходяться в розчинах. Напишіть рівняння реакцій термічного розкладу солей.

Дослід 11. Пентахлорид фосфору

До колби, наповненої сухим хлором, внесіть трохи сухого червоного фосфору. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій. Прилийте до колби трохи води. Відфільтруйте фосфор, що не прореагував. Напишіть рівняння гідролізу пентахлориду фосфору. Доведіть наявність у розчині Сl^- та - іонів.

Арсен, стибій, бісмут

Мета роботи. Ознайомлення з властивостями елементів підгрупи арсену та їхніх кисневих сполук.

6.1. Контрольні питання

1. Чому арсен не взаємодіє з розбавленими соляною та сірчаною кислотами? Напишіть рівняння реакцій взаємодії арсену з розбавленою азотною та концентрованими азотною та сірчаною кислотами.

2. Чим відрізняється за хімічними властивостями арсин від аміаку? Напишіть рівняння реакції взаємодії арсину з концентрованою азотною кислотою.

3. Закінчіть рівняння реакцій та розставте коефіцієнти методом електронно-йонного балансу:

Na₃AsO₃ + H₂SO₄ + KMnO₄ ®

As₂O₃ + HClО ®

Які властивості тривалентного арсену підтверджуються даними реакціями?

4. Чому осадження сульфідів арсену сірководнем необхідно проводити у сильнокислому середовищі?

5. Як перевести у розчин сульфіди арсену? Складіть рівняння реакцій розчинення та назвіть добуті продукти.

6. Чи утворюються сульфіди арсену при зливанні водних розчинів AsCl₃ та H₂S, AsCl₃ та (NH₄)₂S, NaAsO₂ та H₂S, H₃AsO₄ та H₂S, NaAsO₂ та (NH₄)₂S? Напишіть рівняння реакцій. Які умови необхідні для осадження з водного розчину сульфідів арсену? Наскільки треба виконувати ці умови при добуванні сульфідів стибію та бісмуту? Дайте обгрунтовану відповідь.

7. При взаємодії арсенату натрію з сірководнем у сильнокислому середовищі одночасно можуть відбуватися окисно-відновна реакція та реакція без зміни ступенів окиснення. Напишіть відповідні хімічні рівняння.

8. Зазначте положення стибію у ряді напруг металів. З якими кислотами взаємодіє стибій?

9. Як можна відрізнити хімічним шляхом «стибієве дзеркало» від «арсенового»?

10. На які іони дисоціює у водному розчині гідроксид стибію(ІІІ)? Відповідь підтвердіть схемою рівноваг, існуючих у цьому розчині.

11. Напишіть рівняння реакції взаємодії оксиду стибію(III) з бромною водою у лужному середовищі. Які властивості стибію(ІІІ) підтверджує ця реакція?

12. Чому при розчиненні хлориду стибію(ІІІ) у воді розчин утворюється каламутним? Відповідь підтвердіть рівняннями реакцій. Яка сполука випадає в осад?

13. Як змінюється основний характер гідроксидів у ряді: As³⁺® Sb³⁺® Bi³⁺? Чому хлорид стибію(ІІІ) сильніше гідролізується, ніж хлорид бісмуту?

14. Наведіть приклади реакцій, які підтверджують відновні властивості сполук бісмуту(ІІІ).

15. Складіть графічні формули нітрату бісмуту та метабісмутату калію.

16. Закінчіть рівняння реакції:

Cr₂(SO₄)₃ + NaBiO₃ + H₂SO₄ ®.

Чим є бісмутат натрію в цій реакції - окисником чи відновником?

17. Як можна відрізнити сульфід бісмуту(ІІІ) від сульфіду стибію(ІІІ)?

18. Чи можна добути бісмутат амонію? Дайте аргумен­товану відповідь.

19. Порівняйте хімічні властивості сульфідів трива­лентних арсену, стибію, бісмуту. Охарактеризуйте відношен­ня сполук до кислот, лугів, сульфідів (дисульфідів) лужних елементів чи амонію. Відповідь проілюструйте рівняннями реакцій.

20. Охарактеризуйте термічну стійкість арсину, стибіну, бісмутину. Як використовується відповідна властивість сполук для визначення арсену, стибію, бісмуту в різних речовинах?

21. Запропонуйте кілька спосібів добування бісмуту з нітрату бісмуту.

Задачі

1. Яка маса цинку необхідна для відновлення 15 г 0,75%-ного розчину арсеніту натрію у кислому середовищі? Відповідь: 0,11 г.

2. У скільки разів збільшиться тиск у закритій посудині, якщо 75% арсину, що у ній знаходиться, розклалось? Відповідь: в 1,375 рази.

3. Який об’єм 0,1 н розчину I₂ буде використаний для окиснення у слабко­лужному середовищі 25 г 0,79%-ного розчину As₂O₃? Відповідь: 40 мл.

4. 20 мл 0,1 н розчину арсенату натрію були додані до підкисленого розчину йодиду калію. Який об’єм (мл) 0,527 н розчину тіосульфату натрію необхідний для відновлення йоду, що виділяється? Відповідь: 3,8 мл.

5. Який об’єм (мл) 60%-ного розчину азотної кислоти (r = 1,4 г/см³) необхідний для окиснення 5 г сульфіду арсену(ІII), якщо азотна кислота відновлюється до NO? Відповідь: 14,2 мл.

6. Знайдіть масу (кг) стибієвого блиску, що містить 75% сульфіду стибію, необхідну для добування 250 кг стибію. Відповідь: 464,5 кг.

7. Який об’єм H₂S, виміряного за нормальних умов, необхідний для осадження сульфіду стибію(ІІІ) з 50 г 0,8%-ного розчину хлориду сти­бію(ІІІ)? Відповідь: 0,06 л.

8. Який об’єм (мл) брому (r = 3,1 г/см³) необхідний для окиснення у лужному середовищі 2,3 г оксиду бісмуту(ІІІ)? Відповідь: 0,51 мл.

9. Оксид бісмуту масою 4,66 г розчинили у розчині пероксиду натрію. Скільки мл 0,2 н. розчину сульфату мангану потрібно для взаємодії з продуктом окисненя оксиду бісмуту? Відповідь: 200 мл.

10. Обчисліть масу сульфату бісмуту, який утвориться: а) при окисненні 0,02 моля бісмуту сірчаною кислотою; б) при взаємодії 50 мл 0,1 н. розчину бісмутату натрію з розчином солі хрому (ІІІ). Відповідь: а) 7,06 г; б) 0,88 г.

11. Обчисліть об’єм 0,15 н. розчину гіпохлориту натрію, потрібного для розчинення «миш’якового дзеркала», що утворюється при окисненні проби, яка містить 5 мл 0,01 М розчину арсеніту натрію. Відповідь: 1,67 л.

12. Скільки мл 0,1 н. розчину персульфату калію потрібно для переведення у розчинну сполуку 2,6 г гідроксиду бісмуту? Скільки бісмуту випаде в осад при взаємодії цієї ж кількості гідроксиду бісмуту з відновником? Відповідь: 200 мл K₂S₂O₈; 2,09 г Bi.

 

6.3. Зразок завдання для поточного контролю

№ п/п	Задачі	Кількість балів
	Дією надлишку яких речовин можна розділити іони Sb^3+ та Bi^3+ при їхній сумісній присутності у розчині? 1) H2SO4(розб.); 2) NaOH; 3) H2S; 4) (NH4)2S.
	Які природні мінерали елементів підгрупи арсену є найбільш важливими? 1) сульфіди; 2) сульфіти; 3) сульфати; 4) хлориди.
	Який склад мають оксиди, що утворюються при згорянні на повітрі арсену, стибію та бісмуту? 1) Е2О; 2) Е2О3; 3) Е2О4; 4) Е2О5.
	Вкажіть реакції, за якими можна добути арсин? 1) Mg3As2 + HCl ®; 2) As + H2 ®; 3) As+H2O ®; 4) H3AsO3 + Zn + HCl ®.
	Закінчіть рівняння реакції та визначте суму всіх коефіцієнтів правої частини рівняння: As2S3 + HNO3(конц.) + H2O®. 1) 41; 2) 18; 3) 72; 4) 12.
	Сума балів