6. Свойства перманганата калия

а) Разложение перманганата калия при нагревании. Нагреть в пробирке несколько кристаллов перманганата калия. Доказать, какой выделяется газ. Продолжать нагревание до прекращения его выделения. После охлаждения растворить содержимое пробирки в небольшом объеме воды. Какой цвет имеют полученный раствор и осадок? Написать уравнение реакции.

б) Окислительные свойства перманганата калия. В три пробирки налить по 1—2 мл раствора перманганата калия и немного разбавленной H₂SO₄. В первую пробирку добавить раствор Na₂SO₄, во вторую — раствор FeSO₄, в третью - раствор щавелевой кислоты (третью пробирку нагреть). Что наблюдается? Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1—2 мл раствора КМnО₄ добавить воду и затем раствор сульфита натрия. Что происходит? Написать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Налить в пробирку немного раствора КМnО₄, добавить к нему концентрированный раствор щелочи, затем раствор сульфита натрия и взболтать. Отметить, как изменился цвет раствора. Через некоторое время наблюдать образование осадка. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К раствору сульфата марганца (II) в пробирке добавлять по каплям раствор перманганата калия. Что происходит? Испытать реакцию раствора индикатором. Написать уравнение реакции.

Объяснить явления, наблюдаемые в опытах. Как влияет реакция среды на восстановление перманганата калия?

в) Влияние кислотности среды на скорость окисления. Налить в две пробирки по 2—3 мл раствора КВг и добавить поровну в первую пробирку разбавленной H₂SO₄, во вторую — разбавленной СНзСООН. Добавить в каждую пробирку по 10—15 капель раствора КМnО₄. Отметить, одновременно ли наблюдается исчезновение окраски в обеих пробирках. Как влияет кислотность среды на скорость окисления перманганатом калия? Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Лабораторная работа № 9. Железо, кобальт, никель и их соединения

Контрольные вопросы

1. Написать электронные формулы атомов железа, кобальта и никеля.

2. Какие степени окисления известны для железа, кобальта и никеля? Какие из них наиболее характерны для каждого из этих элементов?

3. Как в лабораторных условиях получают железо? Какие для этого применяют восстановители? Написать уравнения реакций.

4. Объяснить, в каком случае будет быстрее разрушаться железный образец: а) он не соприкасается с медной пластинкой; б) находится с ней в контакте. Написать уравнения реакций. Дать схему коррозии железа в контакте с медью, учитывая положение Fe, H₂ и Сu в электрохимическом ряду напряжений металлов.

5. Как относятся железо, кобальт и никель к разбавленным и концентрированным растворам HCI, H₂SO₄, HNO₃ на холоде и при нагревании? Написать уравнения реакций.

6. Как можно получить оксиды и гидроксиды Fe (II), Со (II) и Ni (II)? Написать уравнения реакций. Сравнить отношение гидроксидов этих металлов к кислороду воздуха. Написать уравнения реакций.

7. Как получают оксиды и гидроксиды Fe (III), Co (III) и Ni (III)? Написать уравнения реакций. Сравнить химические свойства гидроксидов этих металлов. Написать уравнения реакций.

8. Охарактеризовать свойства солей железа, кобальта и никеля (цвет, растворимость в воде, гидролиз, отношение к кислороду воздуха).

9. Какие свойства проявляют соединения Fe (II), Fe (III) и Fe (VI) в окислительно-восстановительных реакциях? Как от солей Fe (III) перейти к соединениям Fe(II) и Fe (VI)? Написать уравнения реакций.

10. Охарактеризовать железо, кобальт и никель как комплексообразователь и (указать координационное число, лиганды, устойчивость). Написать уравнения реакций образования наиболее устойчивых комплексных соединений для каждого металла.

Приборы и посуда. 1) Прибор по рисунку 116: аппарат Киппа, промывные склянки (3 шт.), штатив с лапкой, тугоплавкая трубка, пробки с трубками (2 шт.), резиновые трубки (4 шт.). 2) Магнит. 3) Аппарат Киппа, заряженный на СО₂. 4) Штатив с кольцом и лапкой. 5) Горелка. 6) Фарфоровый тигель с крышкой. 7) Воронка. 8) Стакан емкостью 200 мл. 9) Штатив с пробирками. 10) Широкая пробирка. 11) Фарфоровый треугольник. 12) Толстая стеклянная палочка. 13) Банка с притертой пробкой.

Реактивы и материалы. 1) Железо (опилки, проволока или гвоздь, пластинки). 2) Олово. 3) Цинк (гранул.). 4) Стальные перья (2 шт.) или скрепки (2 шт.). 5) Бром. 6) Оксид железа (III) Fe₂O₃. 7) Гидроксид калия КОН. 8) Сульфат железа (II) FeSO₄. 9) Хлорид железа (III) FeCl₃. 10) Нитрат кобальта (II) Со(NО₃)₂-6Н₂О. 11) Мрамор. 12) Фильтровальная бумага. 13) Индикаторная бумага. 14) Лучинка.

Растворы: 1) Азотная кислота НNО₃ (дымящая, р=1,4 г/см³ и 2 н.). 2) Серная кислота H₂SO₄ (р=1,84 г/см³ и 2 н.). 3) Соляная кислота НС1 (р=1,19 г/см³, 1:1, 2 н., 5%-ный). 4) Уксусная кислота СН₃СООН (2 н.). 5) Гидроксид натрия NaOH (40%-ный и 2 н.). 6) Аммиак водный (2 н.). 7) Сульфид аммония (NH₄)₂S. 8) Хлорид аммония NН₄С1 (2 н.). 9) Сульфат железа (II) FeSO₄ (0,5 н., свежеприготовленный). 10) Хлорид железа (III) FeCl₃ (0,5 н.). 11) Хлорид бария ВаС1₂ (1 н.). 12) Нитрит калия KNO₂ (2 н.). 13) Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K₄[Fe(CN)₆] (0,5 н.). 14) Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль) К₃[Fе(СN)₆] (0,5 н.). 15) Иодид калия KI (0,1 н.). 16) Перманганат калия КМnО₄ (0,1 н.). 17) Роданид калия KSCN (0,5 н.). 18) Дихромат калия К₂Сг₂О₇ (0,5 н.). 19) Хлорид кобальта (II) СоС1₂ (0,5 н.). 20) Сульфат меди (II) CuSO₄ (0,5 н.). 21) Карбонат натрия Na₂CO₃ (2 н.). 22) Сульфат никеля (II) NiSO₄ (0,5 н.). 23) Ацетат свинца (II) (СН₃СОО)₂Рb (0,5 н.). 24) Бромная вода. 25) Сероводородная вода. 26) Раствор для оксидирования, содержащий в 1 л воды 600 г гидроксида натрия и 60 г нитрита натрия.