Окислительно-восстановительные реакции. Схемы взаимного перехода ионов при различной кислотности среды

Лабораторная работа

Схемы взаимного перехода ионов при различной кислотности среды

Окислители:

MnO4^- H^+ Mn^2+ CrO4^2-OH^- [Cr(OH)6]^3-(p), CrO3^3-(т) OH^- H2O OH^- H2O H^+ Cr(OH)3 MnO4^2- MnO2 Cr2O7^2-H^+ Cr^3+
BiO3^- H^+ Bi^3+ OH^- H2O [Bi(OH)6]^3-(p) Bi(OH)3 BiO3^3-(т)	PbO2 H^+ Pb^2+ OH^- H2O [Pb(OH)4]^2-(p) Pb(OH)2 PbO2^2-(т)	Tl^3+Tl^+ Co^3+Co^2+ S2O8^2- SO4^2-
HalOn^-H^+ или H2O Hal2,реже Hal^- OH^- Hal^-	OH^- H^+ 2OH^- H2O2 H2O H2O
акт. HNO3(конц.) N2O, N2 ср. акт. н. акт. NO NO2	акт. HNO3(разб.) NH4NO3 ср. акт. н. акт. N2O, N2 NO
а., с.а., н.а. HNO3(о.р.) NH4NO3   H2SO4 (p.) H2	акт. H2SO4 (конц.) S, H2S ср. акт., н. акт. SO2

Восстановители:

H^+ Me Me^n+(n≤4) OH^- MeOm^(2m-n)-(n>4) [Me(OH)2]^-, [Me(OH)4]^3-(n=1); [Me(OH)4]^2-(n=2); [Me(OH)6]^3-(n=3); [Me(OH)6]^2-(n=4);MeOm^(2m-n)-(n>4).	N^3- NH3; (NH4^+) N2 N2H4 PH3 H2PO2^- PO4^3- HPO3^2-
H^+ Sn^2- SO2, SO4^2-,реже S OH^-H2O SO3^2-, SO4^2- S, SO2	MeHn H2,реже H2O NO2^- NO3^-, SO3^2- SO4^2-, Fe^2+ Fe^3+, I^- I2 H2O2 O2

ПРИБОРЫ, ПОСУДА И РЕАКТИВЫ: штатив с пробирками; стружка медная; гвозди железные; перманганат калия кристаллический; бихромат аммония кристаллический, азотная кислота концентрированная; соляная кислота концентрированная; сульфат меди (II), 0,5 н. раствор; иодид калия, 0,5 н. раствор; серная кислота, 2 н. раствор; уксусная кислота, 2 н. раствор; нитрит калия, 1 н. раствор; едкий натр, 2 н. раствор; хлорид марганца (II), 0,5 н. раствор; перманганат калия, 0,05 н. раствор; иодат калия, 0,2 н. раствор; бихромат калия, 0,3 н. раствор; сульфит натрия, 0,5 н. раствор; хлорид свинца (II), 0,5 н. раствор; хлорид хрома (III), 0,5 н. раствор; крахмальный раствор; хлорная вода; бромная вода; сероводородная вода; бумага наждачная; раствор пероксида водорода.

ХОД РАБОТЫ:

1) в раствор сульфата меди опустить на 3-5 минут железный гвоздь, поверхность которого очищена наждачной бумагой. Что происходит? Составить уравнение реакции.

2) к 2-3 мл раствора иодида калия прилить равный объём хлорной воды. Чем объясняется изменение окраски раствора? Какому веществу принадлежит в растворе жёлтая окраска? Составить уравнение реакции.

3) в три пробирки внести по 3-4 капли раствора перманганата калия. В одну пробирку добавить 2-3 капли 2 н. раствора серной кислоты, во вторую - столько же воды, а в третью - такое же количество раствора щёлочи. Во все пробирки внести по два микрошпателя кристаллического нитрита калия и перемешать растворы до полного растворения кристаллов. Через 3-4 минуты отметить изменение окраски раствора во всех трёх случаях. Обосновать уравнения реакций методом электронно-ионного баланса.

4) к 2 мл раствора сульфита калия прилить равный объем разбавленной серной кислоты и 1 мл раствора перманганата калия, фиолетовый цвет которого исчезает. Составить уравнение реакции.

5) внести в пробирку две капли раствора соли двухвалентного свинца, добавить две капли сероводородной воды и наблюдать выпадение чёрного осадка PbS. В ту же пробирку прибавить 3-5 капель 3%-ного раствора перекиси водорода. Что происходит с осадком?

6) налить в две пробирки по 3-4 капли раствора бихромата калия, добавить в одну из них несколько капель раствора серной кислоты, а в другую - раствора щёлочи. Обратить внимание на изменение цвета раствора во второй пробирке. Установить опытным путем, что нитрит калия в кислой среде по отношению к бихромату калия является восстановителем (раствор следует подогреть).

7) в пробирку с медной стружкой прилить (под тягой) 2 мл концентрированной азотной кислоты. Наблюдать выделение газа (какого цвета?).

8) в пробирку положить несколько кристалликов перманганата калия и облить их 1 мл концентрированной соляной кислоты. Через некоторое время наблюдать образование в пробирке газа. Какого он цвета?

9) к раствору хлорида марганца прилить раствор щёлочи, а затем раствор бромной воды. Отметить происшедшие изменения и составить уравнения реакций (обмена и окисления-восстановления).

10) к нескольким мл KJ, подкисленного серной кислотой, добавить несколько мл раствора пероксида водорода и наблюдать выделение свободного иода. Определить, чем является пероксид водорода - окислителем или восстановителем в данном случае.

11) на железный лист насыпать 5 г бихромата аммония, капнуть ацетона или спирта и поджечь. Что происходит и какого типа данная реакция?

12) к нескольким каплям раствора хлорида хрома добавить пероксид водорода и щёлочь. На первой стадии реакции раствор щёлочи добавлять до тех пор, пока первоначально выпавший осадок полностью не растворится. Составить уравнения реакций (обмена и окисления-восстановления).

Запишите результаты наблюдений и составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций по методу ионно-электронного баланса.

Контрольные вопросы

1.Что такое окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления? 2.Какие типы окислительно-восстановительных реакций вы знаете?

3.Что такое степень окисления и чем она отличается от валентности элемента? 4.Сформулируйте понятия сродства к электрону и потенциала ионизации.

5.Укажите в Периодической системе элементов элементы, обладающие наиболее сильными окислительными и восстановительными свойствами. Как меняется окислительно-восстановительная активность элементов в периодах и группах?

6.Приведите примеры веществ, обладающих сильными восстановительными или окислительными свойствами. Приведите схемы их окисления или восстановления соответственно.

7.Опишите правила уравнивания окислительно-восстановительных процессов методом ионно-электронного баланса в кислой, щелочной и водной среде. Приведите примеры.

Дата добавления: 2014-10-17