Лабораторная работа № 5 Окислительно-восстановительные реакции

Цель работы: ознакомиться с межмолекулярными и внутримолекулярными окислительно-восстановительными реакциями; закрепить навыки расстановки коэффициентов методом электронно-ионного баланса; изучить влияние среды на окислительную способность веществ; научиться рассчитывать ЭДС окислительно-восстановитель-ных процессов.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками, спиртовка, спички, фарфоровая чашка, асбестовая сетка, стеклянная палочка, бихромат аммония ((NH₄)₂Cr₂O₇), растворы: бихромата калия (K₂Cr₂O₇) 0,5 н., серной кислоты (Н₂SO₄) 0,5 н., нитрита натрия (NаNO₂) 0,5 н., перманганата калия (КМnO₄) 0,5 н., нитрита натрия (NaNO₂) 0,5 н., сульфата железа(II) (FeSO₄) 0,5 н., щавелевой кислоты (H₂C₂O₄) 0,5 н., сульфита натрия (Na₂SO₃) 0,5 н., сульфата марганца(II) (FeSO₄) 0,5 н., гидроксида натрия (NaOH) 0,5 н.

Опыт 1. Окислительные свойства соединений хрома(VI)

К 2-3 см³ раствора бихромата калия прибавьте 2 см³ разбавленной серной кислоты и 2 см³ раствора нитрита натрия. Смесь слабо нагрейте и наблюдайте изменение окраски раствора.

Оформление опыта 1

1. Напишите реакции в молекулярной и ионной формах. Расставьте коэффициенты в реакциях методом электронно-ионного баланса.

2. Укажите цвет ионов, обуславливающих окраску раствора до и после реакции.

3. Рассчитайте ЭДС данного процесса.

Опыт 2. Окислительные свойства перманганата калия

а) восстановление в кислой среде

В три пробирки поместите по 1 см³ раствора перманганата калия и столько же раствора серной кислоты. В первую пробирку добавьте 1 см³ раствора нитрита натрия, во вторую – 1 см³ раствора сульфата железа(II), в третью – 1 см³ раствора щавелевой кислоты. Для ускорения реакции в третьей пробирке раствор необходимо нагреть. Отметьте изменение цвета раствора в каждом случае.

б) восстановление в нейтральной среде

Поместите в две пробирки по 1 см³ раствора перманганата калия и по 2 см³ воды. В первую пробирку добавьте 1 см³ раствора сульфита натрия, а в другую 1 см³ сульфата марганца(II). Наблюдайте признаки химических реакций в обоих случаях.

в) восстановление в щелочной среде

Поместите в пробирку 1 см³ раствора перманганата калия, добавьте к нему 1 см³ концентрированного раствора гидроксида натрия, затем 1 см³ раствора сульфита натрия. Отметьте, как изменился цвет раствора. Наблюдайте образо­вание осадка при стоянии раствора.

Оформление опыта 2

1. Напишите окислительно-восстановительные реакции для каждого случая. Отметьте признаки протекания химических реакций. Уравняйте реакции методом электронно-ионного баланса.

2. На основании проведенных опытов объясните влияние реакции среды на окислительную способность перманганата калия и характер продуктов его восста­новления.

Опыт 3. Разложение бихромата аммония

В фарфоровую чашечку поместите горкой несколько микрошпателей кристаллического бихромата аммония. В вершину горки вставьте горячую стеклянную палочку, сильно нагретую над пламенем спиртовки. Через несколько секунд наблюдайте бурное разложение соли.

Оформление опыта 3

1. Написать реакцию разложения бихромата аммония и расставить коэффициенты методом электронного баланса.

2. К какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция?

Опыт 4. Диспропорционирование пероксида водорода

В пробирку добавьте 1 см³ раствора пероксида водорода и несколько капель серной кислоты. Отметьте признаки химической реакции.

Оформление опыта 4

1. Какой газ выделяется при разложении перекиси водорода?

2. Напишите уравнения протекающей реакции и окислительно-восстановительных полуреакций.

3. К какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция?