Лабораторная работа.

Цель работы: Проведение качественных опытов, раскрывающих окислительныеи восстановительные свойства отдельных веществ.

Оборудование и реактивы

Пробирки конические. Сульфит нат­рия. Растворы: серной кисло­ты (2 М), перманганата калия (0,05М), дихромата калия (0,05М), гидроксида натрия (конц.), сульфита натрия (0,1М), иодида калия (0,1М), нитрита натрия (0,1М), серной кислоты (конц.), судьфида натрия (0,1М). Бромная вода. Аммиак (25%-ный).Пероксида водорода(3%-ный).

ОПЫТ 1. Окислительные свойства перманганата калия в разных средах

В три пробирки внести по 3—4 капли раствора перман­ганата калия КМnO₄. Затем в первую добавить 3—4 капли разбавленного раствора Н₂SO₄, во вторую — 3—4 капли воды, в третью — 3—4 капли концентрированного раствора NaОН. В каждую пробирку внести сульфита натрия Nа₂SО₃ до изменения цвета раствора.

Отметить наблюдаемые изменения. Написать уравнения реакций между КМnO₄ и Nа₂SО₃ в кислой, нейтральной и ще­лочной средах. Рассчитать ЭДС реакций, используя таблицу стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Сделать заключение об окислительной способности перманганата в разных средах.

ОПЫТ 2. Окислительные свойства дихромата калия

Определить возможность протекания реакции

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6е ^- = 2Cr³⁺ + 7H₂O

при использовании в качестве восстановителей — иодида ка­лия KI и нитрита натрия NaNO₂, рассчитав ЭДС каждой реакции. Подтвердить правильность ответа опытным путем. Для этого в три пробирки внести по 3—4 капли раствора дихромата калия К₂Сг₂О₇ и по 3—4 кап­ли разбавленного раствора H₂SO₄. В первую пробирку доба­вить раствор иодида калия KI, во вторую — раствор нитрита натрия NaNO₂ до появ­ления устойчивой окраски. Записать наблюдения и уравнения реакций.

ОПЫТ 3. Окислительно-восстановительные свойства соединений элементов, находящихся в промежуточной степени окисления

Убедиться в окислительно-восстановительной двойствен­ности нитрита натрия NaNO₂.

Для этого в одну пробирку поместить 3—4 капли раствора перманганата калия КМnO₄, подкислить разбавленным рас­твором Н₂SO₄ и добавить раствор NaNO₂ до обесцвечивания раствора.

В другую пробирку внести 3—4 капли раствора иодида ка­лия KI, подкислить разбавленным раствором H₂SO₄ и доба­вить раствор NaNO₂ до изменения окраски.

Как объяснить наблюдаемые явления? Написать уравне­ния реакций. В каком случае нитрит-ионы проявляют восста­новительные и в каком — окислительные свойства? При вос­становлении нитрит-ионов выделяется азот, а при их окисле­нии образуются нитрат-ионы.

ОПЫТ 4. Реакции диспропорционирования

А. Внести в пробирку 5-7 капель бромной воды и добавить к ней по каплям 2н. раствор щелочи до обесцвечивания раствора.

Написать уравнение реакции взаимодействия брома со щелочью, учитывая, что при этом получаются соли бромоводородной и бромноватистой HBrO кислот. Указать, как изменяется степень окисления брома. Какие реакции называются реакциями диспропорционирования?

Б. В пробирку с несколькими каплями пероксида водорода H₂O₂ прибавить 2н. раствор серной кислоты. Какой газ выделяется?

Составить схему реакции диспропорционирования пероксида водорода с образованием кислорода и воды. Подобрать коэффициенты методом полуреакций.

ОПЫТ 5. Восстановительные свойства атомов в низшей степени окисления

В две пробирки внести по 2-3 капли бромной воды. В первую пробирку добавить несколько капель Na₂S, во вторую -25%-ного раствора аммиака. Что происходит с окраской растворов?

Написать уравнения реакций, учитывая, что одним из продуктов взаимодействия брома с сульфидом натрия является сера, а во втором случае из аммиака образуется азот. Какие свойства в протекавших окислительно- восстановительных реакциях проявляли сера(-II)и азот(-III)? Могут ли они являться окислителями в химических реакциях?

Контрольные вопросы и упражнения

1.Какие из реакций являются окислительно-восстановительными:

а) Zn + H₂SО₄ = ZnSО₄ + Н₂

б) 3Zn + 4Н₂SO₄ = 3ZnSO₄ + S + 4Н₂O

в) Zn (ОН)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂O

г) Zn (ОН)₂ + 2NaOH = Na₂ [Zn(OH)₄]

2.К какому типу окислительно-восстановительных реакций относит­ся каждый приведенный пример:

а) Nа₃АsО₃ + I₂ + H₂O= Na₃AsO₄ + 2HI

б) Cl₂ + 2NaOH = NaCl+ NaClO + H₂O

в) 2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂

3. Какие из веществ могут проявлять как окислительные, так и вос­становительные свойства: КМnO₄, МnО₂, Na₂SO₃, V₂O₅, KI, HNO₂?

4. По приведенной электронно-ионной схеме составить уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной форме:

10Fe²⁺ - 10е^- =10Fe³⁺

2MnO^-₄ + 10е^- + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O

5. Какой из окислителей является наиболее сильным: МnО₂, PbO₂, K₂Cr₂O₇?

6. В каком направлении будет протекать реакция:

2КСгO₂ + ЗВг₂ + 8КОН ↔ 2KCrO₄ + 6KBr + 4Н₂0

7. Дописать уравнения реакций и подобрать коэффициенты:

а) КМnO₄ + Zn + H₂SO₄ =

б) Cl₂+ I₂ + Н₂O =

в) K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + FeSO₄=