Кислород и элементы VI а группы

Теоретическая часть

Строение молекул кислорода, озона и пероксид-иона по методу ВС. Общая характеристика элементов VIА группы периодической системы Д.И. Менделеева. Особенности изменения свойств в рядах гидроксосоединений (IV) и (VI). Проявление вторичной периодичности.

Домашнее задание

1. Напишите уравнения реакций получения кислорода путем термического разложения кислородсодержащих соединений: оксидов, пероксидов, солей (не менее 5 способов). Расставьте степени окисления.

2. Приведите валентные схемы следующих соединений: H₂SO₄, H₂SO₃, H₂S₂O₃, H₂S₅. Назовите кислоты, укажите валентности и степени окисления атомов серы.

3. Расставьте коэффициенты методом полуреакций:

Экспериментальная часть

Кислород

Опыт 1. Получение кислорода

Поместить в чистую сухую пробирку не более 0,5 г хлората калия и осторожно нагреть. После плавления соли внести в пробирку тлеющую лучинку и сделать вывод о протекании реакции разложения. Прекратить нагревание, всыпать в пробирку немного порошка диоксида марганца и вновь внести тлеющую лучину. Составить уравнение реакции разложения, указать роль MnO₂.

Опыт 2. Получение и свойства жидкого кислорода (демонстрационный)

В банку из алюминиевой фольги налить до половины объема жидкий азот. Наблюдать образование на внешней поверхности банки капель жидкого кислорода. Поместить банку над горящей ваткой, отметить, что происходит при попадании капель в пламя. Сделать вывод об окислительной активности кислорода. Объяснить, почему кислород конденсируется на поверхности банки.

Опыт 3. Получение и свойства озона (демонстрационный)

В пробирку Вюрца внести 2 г кристаллического пероксодисульфата аммония и прилить 5 мл концентрированной азотной кислоты. Слегка подогреть. Обнаружить выделяющийся озон по запаху (осторожно!). Поместить над пробиркой полоску иодкрахмальной бумаги (фильтровальная бумага, пропитанная раствором иодида калия и крахмальным клейстером). Наблюдать и объяснить изменение ее окраски.

Сера

Опыт 4. Восстановительные свойства сероводорода

В пробирку налить сероводородной воды и по каплям приливать бромную воду. Объяснить исчезновение окраски бромной воды.

Опыт 5. Получение сульфидов путем обменных реакций и сравнение их растворимости (под тягой!)

а) В четыре пробирки налить по 2 мл растворов солей железа (II), марганца (II), цинка и меди (II). В каждую пробирку прибавить раствор сульфида аммония. Отметить цвет осадков. К полученным осадкам прилить (брать небольшие количества) 1М раствор серной кислоты.

б) Прилить к тем же исходным растворам сероводородную воду. Отметить, в каких пробирках происходит выпадение осадков. Разделить сульфиды на группы по их растворимости в воде и кислоте.

Опыт 6. Окислительно-восстановительные свойства сернистой кислоты

а) К раствору сульфита натрия, подкисленному серной кислотой, прилить сероводородную воду. Объяснить наблюдаемые явления.

б) В пробирку налить немного раствора иода и добавить к нему раствор сульфита натрия до исчезновения окраски. Доказать наличие в растворе сульфат-иона.

Опыт 7. Дегидратирующее действие концентрированной серной кислоты (демонстрационный)

Насыпать в стакан из термостойкого стекла 15–20 г сахарной пудры и прилить немного воды до образования кашицы. Затем добавить 15 мл концентрированной серной кислоты и тщательно перемешать стеклянной палочкой. Наблюдать за содержимым стаканчика в течение нескольких минут. Объяснить происходящие явления. Сделать вывод.

Опыт 8. Взаимодействие серной кислоты с металлами

а) Положить в пробирку порошок меди, добавить немного концентрированной серной кислоты и нагреть. Отметить запах выделяющегося газа (осторожно!). Подержать над отверстием пробирки влажную индикаторную бумагу. Сделать вывод о составе выделяющегося газа.

б) Провести этот опыт, заменив концентрированную серную кислоту на ее 1М раствор. Объяснить наблюдаемые явления. Что изменится в характере взаимодействия, если вместо меди использовать цинк?

Опыт 9. Свойства тиосульфата натрия

а) 2–3 кристаллика тиосульфата натрия растворить в воде и прибавить немного 2М соляной кислоты. Наблюдать помутнение раствора и выделение газа. Сделать вывод о составе выделяющегося газа по запаху (осторожно!).

б) В две пробирки с раствором тиосульфата натрия добавить: в одну – бромную воду, в другую – прилить раствор крахмала и иодную воду (по каплям). Написать уравнения протекающих реакций, приняв во внимание, что во втором случае продуктом окисления является тетратионат натрия Na₂S₄O₆.

Селен, теллур (соединения селена и теллура ядовиты!)

Опыт 10. Окислительные свойства соединений селена (IV) и теллура (IV)

а) Налить в пробирку раствор селенита натрия, подкислить его разбавленной серной кислотой и прилить раствор сернистой кислоты. Наблюдать выпадение осадка и отметить его цвет.

б) Проделать аналогичный опыт с раствором теллурита натрия. Сравнить окислительное действие соединений S(IV), Se(IV), Te(IV).

Лабораторная работа 6