Часть 1.

1. Внесите в пробирку 1-2 капли 0,1М раствора перманганата калия.

2. Добавьте 3-4 капли разведенной 2М серной кислоты.

3. Внесите каплями 0,5М раствор нитрита натрия до полного обесцвечивания раствора.

4. Составьте уравнение реакции и подберите коэффициенты электронно-ионным методом.

Часть 2.

1. Внесите в пробирку 2-3 капли 0,5М раствора йодида калия.

2. Добавьте 2-3 капли разведенной 2М серной кислоты и 1-2 капли крахмала.

3. К полученной смеси добавьте 4-5 капель 0,5М раствора нитрита натрия.

4. Составьте уравнение соответствующей реакции и подберите коэффициенты электронно-ионным методом.

5. Определите, в каком случае азотистая кислота является окислителем, а в каком – восстановителем.

Диспропорционирование йода в щелочной среде.

Принцип метода: метод основан на реакции диспропорционирования, продуктами которой являются два соединения йода с различными степенями окисления, что сопровождается изменением окраски раствора и исчезновением осадка.

Материальное обеспечение: йод кристаллический, раствор гидроксида натрия (10%), раствор разведенной серной кислоты (2М), штатив с пробирками.

Ход работы:

1. В пробирку внесите 1-2 кристалла йода.

2. Добавьте 3-5 капель 10% раствора гидроксида натрия и нагрейте.

3. Отметьте изменение окраски раствора и исчезновение осадка.

4. Охладите раствор.

5. В пробирку добавьте каплями раствор разведенной серной кислоты до слабокислой реакции среды.

6. Наблюдайте эффект, сопровождающий данную реакцию.

7. Составьте уравнение реакции и подберите коэффициенты электронно-ионным методом.

РЕШЕНИЕ ОБУЧАЮЩИХ ЗАДАЧ

Задача 1.

Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции между хлоридом железа (III) FeCl₃ и йодоводородом HI, зная, что в результате реакции выделяется йод.

Эталон решения:

1. Составить схему реакции и определить степени окисления всех элементов:

H⁺¹I^-1 + Fe⁺³Cl^-1 → I₂⁰ + Fe⁺²Cl₂^-1 + H⁺¹Cl^-1

2. Определить элементы, у которых изменилась степень окисления - железо и йод.

3. Составить электронные уравнения, отражающие данные процессы:

2I^-1 – 2ē = I₂⁰ 1 (восстановитель)

Fe⁺³ + ē = Fe⁺² 2 (окислитель)

4. Справа от электронных уравнений провести черту и определить коэффициенты, соответствующие числу электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем.

5. Расставить коэффициенты в схеме реакции:

2HI + 2FeCl₃ → I₂ + FeCl₂ + HCl

6. Уравнять число атомов всех элементов в левой и правой частях уравнения реакции и записать уравнение реакции в молекулярной форме:

2HI + 2FeCl₃ → I₂ + 2FeCl₂ + 2HCl

Эталон ответа: 2HI + 2FeCl₃ → I₂ + 2FeCl₂ + 2HCl

Задача 2.

Окислительно-восстановительная реакция выражается следующей схемой:

Zn + HNO₃→ Zn (NO₃)₂ + NO + H₂O

Составить полное молекулярное уравнение данной реакции, определив стехиометрические коэффициенты электронно-ионным методом.

Эталон решения:

1. Определить степени окисления элементов, которые ее изменяют:

Zn⁰ + HN⁺⁵O₃ → Zn⁺²(NO₃)₂ + N⁺²O + H₂O

2. Записать уравнение реакции в ионной форме:

Zn + H⁺+ NO₃^- → Zn²⁺+2NO₃^- + NO + H₂O

3. Выделить атомы или ионы, в состав которых входят элементы, изменяющие степень окисления:

Zn⁰ → Zn⁺² ; NO₃^- → NO

4. Составить уравнения полуреакций и уравнять их по количеству атомов и зарядов:

Zn⁰ – 2ē → Zn²⁺

NO₃^- + 4H⁺+ 3ē → NO+ 2H₂O

5. Провести вертикальную черту и определить коэффициенты, соответствующие числу электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем:

Z n – 2ē → Zn²⁺ 3 (восстановитель)

NO₃^- + 4H⁺+ 3ē → NO+ 2H₂O 2 (окислитель)

6. Составить суммарное ионное уравнение реакции. Для этого сложить левую и правую части уравнения полуреакций, предварительно умножив коэффициенты в полуреакциях на дополнительные множители, проставленные справа от вертикальной черты:

3Zn + 2NO₃^- + 8H⁺ → 3Zn²⁺+ 2NO + 4H₂O

7. Составить уравнение ОВР в молекулярной форме, учитывая, что на образование трех молекул нитрата цинка Zn(NO₃)₂ требуется 6NO₃^-. Следовательно, к левой и правой частям ионного уравнения прибавить по 6NO₃^-

3Zn + 2NO₃^- + 8H⁺ + 6NO₃^- → 3Zn²⁺ + 2NO + 4H₂O + 6NO₃^-

8. Объединив ионы в молекулы, записать молекулярное уравнение реакции:

3Zn + 8HNO₃ → 3Zn (NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Эталон ответа: 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn (NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Задача 3.

По ионному уравнению реакции: 3I₂ + 3H₂O ↔ IO₃^- + 6H⁺ + 5I^- определить тип данной окислительно-восстановительной реакции.

Эталон решения:

1. Определить степени окисления элементов, которые ее изменяют:

3I₂⁰ + 3H₂O ↔ I⁺⁵O₃^- + 6H⁺ + 5I^-

2. Составить уравнения полуреакций, определить окислитель и восстановитель.

I ⁰ + 3H₂O – 5ē → IO₃^- + 6H⁺ 1 (восстановитель)

I⁰ + ē → I^- 5 (окислитель)

3. Определить тип ОВР, исходя из того, что степень окисления изменилась только у йода, который является одновременно и окислителем и восстановителем.

Эталон ответа: данная ОВР относится к реакциям самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования).