2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Лабораторная работа № 1 Окислительно-восстановительные реакции.

Часть 1

Цель работы:

1.Выявить сущность окислительно-восстановительных ре­

акций.

2.Научиться отличать в окислительно-восстановительных реакциях окислитель и восстановитель.

3.Научиться составлять уравнения реакций и подбирать ко­ эффициенты в них, пользуясь методами электронного и электрон­ но-ионного балансов.

Оборудование:

-штатив лабораторный для пробирок — 1 шт.;

-пробирка стеклянная — 10 шт.;

-пипетка глазная — 2 шт.;

-стеклянная палочка — 1 шт.;

-стакан стеклянный, 250 см3 — 1 шт.;

-шпатель металлический — 1 шт.;

-сетка асбестовая — 1 шт.

Реактивы:

-сульфит натрия, N⅞SC>⅛ водный раствор с молярной кон­ центрацией 0,10 моль/дм3;

-йодид калия, KI, водный раствор с молярной концентраци­ ей 0,10 моль/дм3;

-соляная кислота HCl, водный раствор с молярной концен­ трацией 0,10 моль/дм3;

-сульфат меди (II), CuSO4, водный раствор с молярной кон­ центрацией 1,00 моль/дм3;

-перманганат калия, KMnO4, в сухом виде и водный раствор

смолярной концентрацией 0,05 моль/дм3;

-дихромат калия, K2(⅞θ7> водный раствор с молярной кон­ центрацией 0,05 моль/дм3;

-пероксид водорода, Н2О2, водный раствор с массовой до­

лей 3 %;

32

-концентрированная серная кислота, ⅛SO4;

-гидроксид натрия, NaOH, водный раствор с массовой до­ лей 40 %;

-«йодная вода» (готовят следующим образом: 6,00 г KI рас­ творяют в 6,00 см3 воды, затем к полученному раствору прибавля­

ют 2,00 г йода; после добавляют воду до 100,00 см3);

-раствор крахмала;

-дистиллированная вода;

-дихромат аммония, (NH4)2CΓ2O7, твердый;

-железная пластина, предварительно обезжиренная и про­ травленная в соляной кислоте.

Экспериментальная часть

ОПЫТ №1

Сравнение химической активности железа и меди

Выполнение опыта: В пробирку налейте 5,00 см3 раствора

сульфата меди (II). Очень осторожно опустите туда предваритель­ но обезжиренную и протравленную в соляной кислоте железную пластину. Через 1-2 минуты извлеките пластину из пробирки.

Задание: Определите вещество, образовавшееся на поверх­ ности пластины. Объясните результат ответа. Напишите уравнение реакции. Предположите, для каких практических целей может слу­ жить данная реакция.

ОПЫТ №2

Влияниереакции среды на характер восстановления

перманганата калия

Выполнение опыта: В три пробирки налейте по 1,00 см3 рас­

твора перманганата калия. В одну пробирку добавьте 1-2 капли концентрированной серной кислоты, в другую — 1,00 см3 раствора

гидроксида натрия, а в третью — 1,00 см3 дистиллированной воды. Во все три пробирки добавьте по каплям раствор сульфита натрия до исчезновения фиолетово-малинового окрашивания. По окраскам полученных растворов и осадков определите соединения марганца.

Задание: Сделайте вывод о характере восстановления перман­ ганата калия в зависимости от реакции среды. Составьте уравнения

33

всех проведенных окислительно-восстановительных реакций и под­ берите коэффициенты к ним методом ионно-электронного баланса. Определите, к какому типу окислительно-восстановительных про­ цессов относятся проведенные реакции.

ОПЫТ №3

Взаимодействие перманганата калия с йодидом калия в кислой среде

Выполнение опыта: Налейте в пробирку около 1,00 см3 рас­

твора перманганата калия. Добавьте 2-3 капли концентрированной серной кислоты и 1,00 см3 йодида калия. Наблюдайте образование

йода. Для подтверждения выделения йода в пробирку внесите 8- 10 капель раствора крахмала и добавьте каплю полученного рас­ твора.

Задание: Составьте уравнение окислительно-восстанови­ тельной реакции и уравняйте методом ионно-электронного балан­ са. Определите, к какому типу окислительно-восстановительных процессов относится проведенная реакция.

ОПЫТ №4

Окислительные и восстановительные свойства пероксида водорода

Выполнение опыта 3.1: В пробирку налейте 1,00 см3 йодида

калия и подкислите его 1-2 каплями концентрированной серной кислоты, прибавьте 1,00 см3 раствора Н2О2. Наблюдайте образова­

ние йода. Для подтверждения выделения йода в пробирку внесите 8-10 капель раствора крахмала и добавьте каплю полученного рас­ твора.

Выполнение опыта 3.2: В пробирку налейте 1,00 см3 дихро­

мата калия и подкислите его 1-2 каплями концентрированной сер­ ной кислоты, затем добавьте 1,00 см3 раствора Н2О2. Наблюдайте

выделение газа.

Задание: Составьте уравнения проведенных окислительновосстановительных реакций и подберите коэффициенты к ним мето­ дом ионно-электронного баланса. Сделайте вывод об окислительновосстановительной способности пероксида водорода. Определите, к какому типу окислительно-восстановительных процессов отно­ сятся проведенные реакции.

34

ОПЫТ №5

(демонстрационный опыт)

Термическоеразложение дихромата (VI) аммония

(«вулкан на столе»)

Выполнение опыта: На асбестовую сетку, размешенную под тягой на подносе, насыпают небольшой горкой около 10,00 — 15,00 г измельченного до порошкообразного состояния дихромата аммония. Затем к верхушке горки подносят зажженную спичку. Че­ рез некоторое время наблюдают эффектное «извержение» вулкана.

Задание: Напишите уравнение реакции, подберите коэффи­ циенты методом электронного баланса. Определите, к какому типу окислительно-восстановительных реакций она относится. Объяс­ ните, почему так сильно различаются объемы продуктов и реаген­ тов этой реакции.

ОПЫТ №6

(демонстрационный опыт) Растворение йода в щелочи

Выполнение опыта: В стеклянный стакан наливают около 20,00 см3 водного раствора йода («йодной воды») и добавляют рас­

твор гидроксида натрия до обесцвечивания окраски. К полученно­ му раствору добавляют небольшое количество раствора соляной кислоты.

Задание: Напишите уравнения происходящих реакций, под­ берите коэффициенты к ним. Определите, к какому типу окисли­ тельно-восстановительных реакций они относятся.

Работу следует проводить в вытяжном шкафу!

После завершения лабораторной работы, следует оформить отчет, который должен содержать:

1.Тему лабораторной работы.

2.Цель работы.

3.Оборудование и реактивы.

4.Краткое описание опытов, реакции с подобранными коэф­ фициентами, а также результаты экспериментов.

5.Развернутые ответы на задания к опытам.

6.Выводы.

Не забудьте помыть за собой посуду и убрать рабочее место!

35

2.2. Лабораторная работа № 2 Окислительно-восстановительные реакции. Часть 2

Цель работы:

1.Изучить окислительно-восстановительные свойства клас­ сов неорганических соединений.

2.Исходя из значений стандартных электродных потенциа­ лов, научиться определять возможность протекания окислительновосстановительных реакций.

3.Научиться составлять уравнения реакций и подбирать ко­ эффициенты в них, пользуясь методом электронно-ионного баланса.

Оборудование: штатив с пробирками.

Экспериментальная часть

Работу следует выполнять в следующей последовательности: 1. Получите у лаборанта вариант задания.

2.Решите задачу сначала теоретически. Для этого, восполь­ зовавшись знаниями о максимальной, минимальной и промежуточ­ ной степенях окисления элементов, предложенные в варианте реактивы разделите на три группы:

1)группа (а) — окислители,

2)группа (б) — восстановители,

3)группа (в) — вещества, обладающие окислительно-вос­ становительной двойственностью.

3.Заполните таблицу, в которой укажите продукты предпо­ лагаемых окислительно-восстановительных реакций протека­ ющих в кислой среде, создавая ее разбавленной серной кислотой. Для определения состава продуктов и возможности протекания OBP воспользуйтесь таблицей стандартных электродных потенци­ алов из приложения.

Втаблице по горизонтали необходимо подставить формулы соединений из варианта задания, проявляющих только окислитель­ ные свойства (а), а также веществ, обладающих окислительновосстановительной двойственностью (в). По вертикали пропишите

36