Экспериментальная часть

Опыт 1. Окислительные свойства иона железа Fe⁺³

Налить в пробирку 1…2 мл раствора трихлорида железа и добавить по несколько капель раствора иодида калия и крахмального клейстера. Наблюдать появление синего окрашивания. Написать уравнение реакции восстановления иона Fe⁺³ в ион Fe⁺².

Опыт 2. Восстановительные свойства иона железа Fe⁺²

В пробирку налить 1…2 мл 2 н раствора перманганата калия, добавить 2…3 капли 2 н раствора серной кислоты, затем по каплям добавить 0,5 н раствор сульфата железа (III). Что происходит ? Напишите уравнение реакции.

Опыт 3. Окисление иона Cr⁺³ в Cr⁺⁶

Налить в пробирку 1…2 мл раствора соли трехвалентного хрома и добавить раствор гидроксида натрия (или калия) до растворения образующегося вначале осадка тригидроксида хрома. Написать уравнение образования хромита. Полученный раствор разделить на две пробирки. В одну добавить хлорной воды, а в другую – раствор пероксида водорода. Обратить внимание на изменение цвета раствора. Написать уравнения реакций окисления хромита в хромат.

Опыт 4. Окислительные свойства иона Cr⁺⁶

1. Налить в пробирку 1…2 мл раствора дихромата калия К₂Cr₂О₇, подкислить серной кислотой (2…3 капли) и добавить 1…2 мл раствора сульфита натрия. Наблюдать появление зеленой окраски, характерной для ионов Cr⁺³ . Написать уравнение реакции.

2. Налить в пробирку 1…2 мл раствора К₂Cr₂О₇, подкислить серной кислотой и прилить 1…2 мл свежеприготовленного раствора соли железа (II). Наблюдать изменение окраски раствора. Написать уравнение реакции.

Опыт 5. Окислительные свойства иона Mn⁺⁷ в зависимости от реакции среды

1. В пробирку с 1…2 мл раствора перманганата калия (КMnО₄), подкисленного несколькими каплями серной кислоты, прилить 2…3 мл раствора сульфита натрия. Наблюдать исчезновение окраски. Написать уравнение реакции восстановления Mn⁺⁷ в Mn⁺².

2. Налить в пробирку 1…2 мл раствора перманганата калия и добавить 2…3 мл раствора сульфита натрия. Наблюдать изменение окраски раствора. Написать уравнение реакции восстановления Mn⁺⁷ в Mn⁺⁴.

3. Налить в пробирку 1…2 мл раствора перманганата калия и добавить 0,5…1 мл концентрированного раствора гидроксида натрия или калия и 2…3 мл раствора сульфита натрия. Наблюдать появление зеленой окраски. Написать уравнение реакции восстановления Mn⁺⁷ в Mn⁺⁶.

Контрольные вопросы и упражнения

1. Что такое степень окисления? Укажите основные правила ее определения.

2. Дайте определение окислительно-восстановительным реакциям, процессам окисления и восстановления.

3. Что такое окислитель и восстановитель? Какие Вы знаете важнейшие окислители и восстановители

4. Какие методы существуют для составления окислительно-восстановительных реакций ?

5. Установите, какие из приведенных ниже реакций относятся к окислительно-восстановительным и укажите окислитель и восстановитель:

а) Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂;

б) 2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O;

в) FeO + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂O;

г) 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃.

6. Какие из следующих веществ: Cl₂, KMnO₄, Na₂S, KJ, H₂, FeSO₄, NaNO₂, PbO₂, Na₂SO₃, K₂CrO₄ – могут проявлять только окислительные свойства, какие – только восстановительные свойства, какие – как окислительные, так и восстановительные свойства ?

7. Укажите тип окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель:

а) 3S + 6KOH = 2K₂S + K₂SO₃ + 3H₂O;

б) 2ZnS + 3O₂ = 2 ZnO + 2SO₂;

в) 2Na + Cl₂ = 2NaCl;

г) 2NaClO₃ = 2NaCl + 3O₂;

д) 4NaClO₃ = 3NaClO₄ + NaCl.

8. Закончите следующие уравнения полуреакций:

а) Fe⁺³  Fe⁺²; б) MnO₄^–  Mn⁺²; в) SO₃^-2  SO₄^-2 ;

г) NO₂^– NO₃^– ; д) S^-2  S⁰ .

9. Составьте электронные схемы и подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно-восстановительных реакций:

HClO₃ + H₂S  HCl + H₂SO₄;

KI + KIO₃ + H₂SO₄  I₂ + K₂SO₄ + H₂O;

KBr + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ Br₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O;

CrCl₃ + H₂O₂ + KOH  K₂CrO₄ + KCl + H₂O;

FeCl₃ + HClO₃ + HCl  FeCl₃ + H₂O.

10. Окисление или восстановление происходит при переходах

а) NH₃  NO для азота;

б) Cr₂(SO₄)₃  K₂CrO₄ для хрома;

в) MnSO  KMnO₄ для марганца;

г) KMnO₄  K₂MnO₄ для марганца.

Определить окислительно-восстановительный эквивалент для этих систем.