Выполнение работы

Цель работы: Ознакомления с процессами окисления и восстановления.

Меры предосторожности при выполнении работы

1. Опыты с концентрированными кислотами проводить под тягой. Работать с малыми количествами реагирующих веществ:

2. Пробирки с реагирующей смесью держать в удалении от лица, глаз. Не нюхать!

3. Нагревать осторожно: Пользоваться зажимом!

ОПЫТ 1. ИЗУЧЕНИЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ И ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ КИСЛОТ

а) В шесть пробирок поместить небольшое количество металлов: в 1-ю, 5-ю, 6-ю – меди (Cu), во 2-ю – магния (Mg), в 3-ю, в 4-ю – порошка железа (Fe). Затем в 1-ю, 2-ю, 3-ю пробирки прилить 2-3 мл разбавленной серной кислоты (H₂SO₄); в 4-ю – 2-3 мл концентрированной серной кислоты; в 5-ю – 2-3 мл разбавленной азотной кислоты; в 6-ю – 3 мл концентрированной азотной кислоты (HNO₃). Наблюдаемые эффекты обосновать с помощью уравнений химических реакций, уравнять. Объяснить причину различной активности указанных металлов с кислотами.

б) В две пробирки налить по 2-3 капли раствора едкого натра (NaOH). В одну из них опустить кусочек цинка (Zn), в другую – алюминия (Al), слегка подогреть. Наблюдаемые эффекты обосновать. Написать уравнения химических реакций. Уравнять. Указать окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.

ОПЫТ 2. ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ХЛОРОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ

а) В пробирку прилить несколько капель разбавленной соляной кислоты (HCl) и опустить в нее кусочек цинка (Zn). Наблюдаемый эффект описать с помощью уравнения химической реакции, уравнять.

б) В три пробирки налить 2-3 капли концентрированной, соляной кислоты и во все пробирки внести по нескольку кристалликов соответственно диоксида марганца (MnO₂), хлората калия (KClO₃), диоксида свинца (PbO₂). Сверху пробирки закрыть фильтровальной бумагой, смоченной фиолетовыми чернилами. После опыта пробирки быстро и тщательно промыть! Осторожно! Не нюхать! Тяга!

Что наблюдается? Наблюдаемые эффекты подробно описать, обосновать с помощью уравнений химических реакций, уравнять, указав окислитель и восстановитель.

ОПЫТ 3. ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ НИТРИТОВ

В две пробирки прилить по 2-3 капли нитрита калия (KNO₂) и по 5 капель разбавленной серной кислоты (H₂SO₄). В одну пробирку прилить 2-3 капли раствора перманганата калия (KMnO₄), а в другую – 5 капель раствора иодида калия (KI). Наблюдаемые эффекты описать, обосновать с помощью уравнений химических реакций, уравнять. Указать окислитель и восстановитель. Экспериментально доказать выделение йода.

ОПЫТ 4. ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

В две пробирки налить по 2-3 мл пероксида водорода (H₂O₂) и по 1 мл раствора серной кислоты. В одну пробирку добавить 2-3 капли раствора перманганата калия (KMnO₄), а в другую – 4-5 капель раствора йодида калия (KI). Что наблюдается в каждой пробирке? Экспериментально доказать выделение йода! Написать уравнения реакций. Уравнять и указать окислитель и восстановитель.

ОПЫТ 5. РЕАКЦИИ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ

а) В пробирку с 4-5 каплями раствора нитрита натрия (NaNO₂) прилить равный объем разбавленной серной кислоты. Слегка нагреть (тяга!). Обосновать наблюдаемый эффект с помощью уравнения химической реакции.

б) Написать уравнения реакций взаимодействия хлора с концентрированными растворами (холодным и горячим) щелочи. Подобрать коэффициенты.

ОПЫТ 6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИОНА MnO₄^- В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

В три отдельные пробирки с раствором пермаганата натрия (KMnO₄) добавить разбавленную серную кислоту (H₂SO₄), во вторую - такой же объем воды; в третью - концентрированный раствор щелочи (NaOH или KOH). Затем в каждую из пробирок добавить раствор сульфата натрия (Na₂SO₄). Объяснить наблюдаемое, имея в виду образование в кислой среде Mn²⁺, в нейтральной – MnO2, в сильнощелочной – ионов MnO₄^2-.

ОПЫТ 7. ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ХРОМА (III)

а) К 3-4 каплям раствора соли хрома (III) прибавить по каплям раствор щелочи до образования осадка, после чего прилить по каплям раствор бромной воды до изменения окраски (при необходимости подогреть).

б) К 3-4 каплям раствора хлорида хрома (III) (CrCl₃) прилить 2 капли раствора хлороводородной кислоты. Подученный раствор разделить на две пробирки, одну оставить для контроля, а в другую поместить кусочек цинка. Через несколько минут наблюдать изменение окраски пробирки с цинком.

В чем проявляется окислительно-восстановительная двойственность соединений хрома (III)?

ОПЫТ 8. ВЗАИМНЫЕ ПЕРЕХОДЫ ХРОМАТ (CrO₄^-) И

БИХРОМАТ (Cr₂O₇^2-) – ИОНОВ

К 3-4 каплям раствора хромата калия (KCrO₄) прилить раствор кислоты до изменения окраски раствора.

К 3-4 каплям раствора бихромата калия (K₂Cr₂O₇) прилить по каплям раствор щелочи до изменения цвета раствора. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения обеих реакций и указать окраску растворов хромат- и бихромат-ионов. Указать роль кислотности среды.

ОПЫТ 9. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ХРОМА (VI)

К 3-4 каплям раствора бихромата калия (K₂Cr₂O₇) прилить раствор серной кислоты (1:4) (H₂SO₄) и по каплям раствор сульфита натрия (Na₂SO₃) или нитрита натрия (NaNO₂) до явления устойчивой зеленой окраски.

Написать уравнение окислительно-восстановительной реакции, подобрать коэффициенты. Указать окислитель, восстановитель.