Опыт 1. Взаимодействие меди с кислотами

Экспериментальная часть

Теоретические вопросы

ЭЛЕМЕНТЫ IВ И IIВ ГРУПП. МЕДЬ, ЦИНК

Задачи и упражнения

1. Вычислите потенциал водородного электрода, погруженного а) в раствор с рН=3,5; б) в раствор с рН=5; в) раствор с рН= 10,7; с) в раствор с рН=14.

2. Потенциал водородного электрода в некотором водном растворе равен – 118 мВ. Вычислите активность ионов Н⁺ в этом растворе.

3. Водородный электрод погружен в раствор с рН=0. Насколько изменится потенциал электрода, если раствор нейтрализовать до рН=7?

4. Вычислите электродный потенциал никеля, опущенного в раствор его соли концентрации: а) 0,01 моль/л; б) 0,1 моль/л; в) 0,5 моль/л; г) 1 моль/л.

5. Вычислите э.д.с. концентрационного гальванического элемента (в милливольтах), состоящего из цинковых электродов, опущенных в растворы сульфата цинка с активностью 2^.10^-2 и 3,2^.10^-3 моль/л.

6. Вычислите э.д.с. концентрационных элементов (растворы содержат по 0,1 моль/л KNO₃): а) Ag/AgCl_нас.//AgI_нас./Ag; б) Ag/Ag₂S_нас..//_.AgCl_нас./Ag.

7. При какой активности Pb²⁺ э.д.с. гальванического элемента Pb/ Pb²⁺//H⁺/H₂ будет равна нулю? Возможна ли такая активность?

8. В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи гальванического элемента Mg/Mg²⁺//Fe³⁺/Fe, если концентрации электролитов равны 1 моль/л? Насколько изменится э.д.с. этого элемента, если растворы обеих солей разбавить до концентрации 0,03 моль/л?

9. Напишите уравнения коррозионных процессов луженого железа а) в кислой среде; б) в щелочной среде.

10. Напишите уравнения коррозионных процессов оцинкованного железа а) в кислой среде; б) в щелочной среде.

Лабораторная работа 14

1. Положение меди, серебра и цинка в периодической системе. Особенности их электронного строения меди.

2. Характерные степени окисления для меди, серебра и цинка. Примеры соединений в этих степенях окисления.

3. Природные соединения меди, серебра и цинка. Получение металлов.

4. Взаимодействие меди, серебра и цинка с с кислотами.

5. Амфотерные свойства гидроксида цинка.

6. Окислительные свойства соединений меди(II) и серебра(I).

7. Координационные соединения меди, серебра и цинка.

а) Поместите в пробирку немного стружек меди и прилейте 1-2 мл H₂SO₄ (2н). Отметьте отсутствие изменений. Прилейте в пробирку несколько капель пероксида водорода (H₂O₂) и слегка встряхните содержимое пробирки. Отметьте изменение окраски раствора и объясните происходящее явление. Напишите уравнение реакции.

Cu + H₂SO_{4 разб.} ¹

Cu + H₂SO₄ + H₂O₂ ® CuSO₄ + H₂O

б) Поместите в две пробирки немного медных стружек (опыт проводите под тягой). В первую пробирку налейте немного концентрированной серной кислоты и нагрейте. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции. Во вторую пробирку прилейте немного концентрированной азотной кислоты HNO₃. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции.

Cu + H₂SO_{4 конц.} ® CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Cu + HNO_{3 конц.} ® Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Cu + HNO_{3 разб.} ® Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Опыт 2. Получение и свойства гидроксида меди(II)

Налейте в пробирку 5-6 капель раствора соли меди(II) и добавьте такой же объем щелочи NaOH (2н). Напишите уравнение реакции, отметив цвет осадка. Разделите осадок на три пробирки. В первую пробирку прилейте 1-2 мл раствора H₂SO₄ (2н), а во вторую - 1-2 мл раствора NaOH (2н). Что наблюдаете? Проявляет ли гидроксид меди в этих условиях кислотные свойства? Напишите уравнения реакций. Третью пробирку с гидроксидом меди(II) нагрейте на водяной бане. Что наблюдаете? Сделайте вывод о термической устойчивости гидроксида меди(II). Напишите уравнение реакции.

CuSO₄ + NaOH ® Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ ® CuSO₄ + H₂O

Cu(OH)₂ + NaOH ¹

Cu(OH)₂ CuO + H₂O

Опыт 3. Окислительные свойства иона меди(II)

Налейте в пробирку примерно 1 мл раствора сульфата меди(II) и добавьте немного раствора KI. Наблюдайте изменение в окраске раствора и выпадение белого осадка CuI. Добавьте несколько капель крахмала. Почему крахмал окрасился в синий цвет? Напишите уравнение реакции.

CuSO₄ + KI ® CuI + + I₂ K₂SO₄

Опыт 4. Получение аммиаката меди. Качественная реакция на ион Cu²⁺

Налейте в пробирку 2-3 капли раствора сульфата меди(II) и прилейте такое же количество раствора NH₄OH (2н). Составьте уравнение реакции и отметьте цвет осадка сульфата гидроксомеди(II). По каплям добавляйте в пробирку концентрированный раствор NH₄OH (25%). Наблюдайте за растворением осадка и изменением окраски раствора вследствие образования ионов [Cu(NH₃)₄]²⁺. Составьте уравнение реакции.

CuSO₄ + NH₄OH ® (CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

(CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + NH₄OH ® [Cu(NH₃)₄]SO₄ + H₂O

Дата добавления: 2015-01-03