ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
Методикаипорядоквыполненияработы
Вариант 1
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств элемента от его степени окисления
К 3–4 каплям раствора перманганата калия KМnO4 добавьте 2–3 капли раствора серной кислоты H2SO4 и 5–6 капель пероксида водорода H2O2. Обратите внимание на выделение газа и напишите уравнение реакции
H2O2 + KМnO4 + H2SO4 = МnSO4 + …
В пробирку налейте 3–4 капли раствора иодида калия KI, 2–3 капли раствора серной кислоты H2SO4 и 5–6 капель раствора пероксида водорода H2O2. Напишите уравнение реакции
H2O2 + KI + H2SO4 →I2 + …
Сделайте вывод о свойствах пероксида водорода.
Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций В фарфоровый тигель положите по небольшому кусочку твердого гид-
роксида натрия NaOH (брать пинцетом) и кристаллического нитрата калия
KNO3.
Смесь нагрейте до расплавления, добавьте в расплав очень немного (на кончике микрошпателя) диоксида марганца MnO2 и продолжайте нагревание до изменения окраски. Составьте уравнение реакции окисления диоксида марганца нитратом калия в щелочной среде
MnO2 + KNO3 + NaOH → KNO2 +…
Охлажденный расплав растворите в небольшом количестве воды и добавьте 2-3 капли раствора H2SO4. Отметьте наблюдаемые явления и составьте уравнение реакции диспропорционирования манганата натрия
Na2MnO4 + H2SO4 → NaMnO4 +
Поместите 3–4 кристаллика перманганата калия KМnO4 в сухую пробирку и нагрейте до прекращения выделения кислорода (проба тлеющей лучинкой). После охлаждения пробирки прилейте в нее воды. Отметьте, какой цвет имеет полученный раствор и какое вещество находится в осадке. Составьте уравнение реакции разложения перманганата калия
t
KМnO4 → О2 + …
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-64- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительно-восстановитель- ной реакции
Налейте в две пробирки 3–4 капли раствора дихромата калия K2Cr2O7 и добавьте в одну из пробирок 3–4 капли раствора серной кислоты H2SO4, в другую 3–4 капли раствора гидроксида калия КОН. Обратите внимание на изменение окраски раствора во второй пробирке вследствие протекания реакции
K2Cr2O7 + 2КОН = 2К2CrO4 + H2O
Добавьте в обе пробирки раствор нитрита калия KNO2 до изменения окраски. Укажите цвет полученных растворов и напишите уравнения реакций
K2Cr2O7 + KNO2 + H2SO4 → KNO3 + …
K2CrO4 + KNO2 + H2O → K [Cr(OH)4] + KNO3 +КОН
Вариант 2
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств соединений азота от его степени окисления
а) Несколько кристаллов нитрата калия КNO3 растворите в 5 каплях воды, добавьте 3–4 капли раствора щелочи КOH и 2–3 микрошпателя порошка цинка. Нагрейте раствор до кипения (под тягой!). Осторожно по запаху
определите, какой газ выделяется при реакции. Напишите уравнение реакции tо
Zn + KNO3 + КOH + H2O → K2 [Zn(OH)4] +…
б) К 3–4 каплям бромной воды Br2 aq прилейте по каплям раствор нитрита калия KNO2 до обесцвечивания. Объясните, что происходит. Напишите уравнение реакции
Br2 + KNO2 + H2O → KNO3 + …
Сделайте вывод о свойствах соединений азота.
Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций
а) В пробирку налейте 1 мл раствора дихромата калия K2Сr2O7, подкисленного 2–3 каплями серной кислоты, добавьте 2–3 капли соли олова SnCl2 до изменения оранжевой окраски на зеленую. Составьте уравнение реакции окисления хлорида олова дихроматом калия в кислой среде до сульфата олова (+4), учитывая, что зеленый цвет имеют растворы солей хрома (+3)
SnCl2 + K2Сr2O7 +H2SO4 → Sn(SO4)2 + …
б) Несколько кристаллов дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 поместите в фарфоровый тигель и нагрейте до начала реакции разложения. Обратите внимание на характер образующихся продуктов реакции и составьте уравнение реакции
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-65- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
tо (NH4)2Cr2O7 → N2 + …
в) В пробирку налейте 2–3 мл 30 %-го пероксида водорода Н2О2 и внесите микрошпатель порошка диоксида марганца MnО2. Какой газ выделяется (проба с тлеющей лучиной)? Напишите уравнение реакции разложения Н2О2 , учитывая, что MnО2 выполняет роль катализатора.
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительновосстановительных реакций
В три пробирки внесите по 3–4 капли раствора перманганата калия KMnO4. Затем в одну пробирку добавьте 2 капли раствора серной кислоты H2SO4, в другую – 2 капли дистиллированной воды, в третью – 2–3 капли раствора гидроксида калия. Во все три пробирки прибавьте несколько кристаллов сульфита натрия Na2SO3.
Отметьте изменение первоначальной окраски раствора в каждой пробирке и составьте уравнения протекающих реакций:
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 →
KMnO4 + Na2SO3 + Н2О →
KMnO4 + Na2SO3 + КОН →
Вариант 3
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств соединений хрома от его степени окисления
К 3–4 каплям раствора сульфата хрома Cr2(SO4)3 добавьте 3–4 капли раствора щелочи NaOH, затем 5–6 капель бромной воды Br2 aq. Смесь нагрейте и наблюдайте изменение окраски раствора.Напишите уравнение реакции
Cr2(SO4)3 + Br2 + NaOH → NaBr + …
К 5–6 каплям раствора хромата калия K2CrO4 добавьте 3–4 капли раствора серной кислоты H2SO4 и 5–6 капель иодида калия KI. Смесь нагрейте и наблюдайте изменение окраски раствора. Напишите уравнение реакции
K2CrO4 + KI+ H2SO4 → I2 +…
Сделайте вывод о свойствах соединений хрома в зависимости от его степени окисления.
Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций
а) Налейте в пробирку 2 капли раствора перманганата калия KMnO4 и столько же разбавленной серной кислоты H2SO4. Прилейте по каплям рас-
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-66- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
твор пероксида водорода и наблюдайте изменение окраски раствора и выделение пузырьков газа. Напишите уравнение реакции
KMnO4 + Н2О2 + H2SO4 → О2 + …
б) Поместите в пробирку несколько кристаллов нитрата меди Cu(NO3)2 и осторожно нагрейте до изменения цвета взятой соли. Напишите уравнение ре-
акции, учитывая, что нитрат меди разлагается с выделением газов NO2 и O2. t0
Cu(NO3)2 → CuO + …
в) В пробирку к 5–10 каплям хлорной воды Cl2 aq прилейте по каплям раствор гидроксида калия КОН до исчезновения запаха хлора. Напишите уравнение реакции, учитывая, что образуются соли хлороводородной HCl и хлорноватистой НСlO кислот
Cl2 + KOH→
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительновосстановительной реакции
В две пробирки поместите по 1–2 капли раствора сульфата марганца MnSO4, добавьте в первую пробирку 10–12 капель разбавленной азотной кислоты, во вторую – столько же дистиллированной воды. Внесите в каждую пробирку на кончике микрошпателя висмутат натрия NaBiO3 и наблюдайте изменение окраски. Напишите уравнения реакций
nSO4 + NaBiO3 + HNO3→ Bi(NO3)3 + …
MnSO4 + NaBiO3 + H2O → Bi(OН)3 +NaHSO4 + …
Вариант 4
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств соединений висмута от его степени окисления
а) В фарфоровый тигель поместите 2–3 капли раствора нитрата висмута Bi(NO3)3. Добавьте 5–6 капель раствора щелочи NaOH и 4–6 капель бромной воды Br2 aq. Нагрейте смесь до образования осадка висмутата натрия. Укажите его цвет. Составьте уравнение реакции
Bi(NO3)3 + Br2 + NaOH→ NaBiO3 + …
б) К 2–3 каплям сульфата хрома Cr2(SO4)3 добавьте 3–4 капли серной кислоты H2SO4 и на кончике микрошпателя висмутат калия KВiO3. Наблюдайте изменение окраски, напишите уравнение реакции
KВiO3 + Cr2(SO4)3 + H2SO4 → Вi2(SO4)3 + …
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-67- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
Сделайте вывод о свойствах соединений висмута.
Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций а) В пробирку поместите на кончике микрошпателя диоксид свинца
PbO2 и 10 капель концентрированного раствора гидроксида натрия NaOH. Пробирку нагрейте и внесите 2 капли раствора сульфата хрома Cr2(SO4)3. Укажите изменение окраски и напишите уравнение реакции
PbO2 + Cr2(SO4)3 + NaOH → Na2PbO2 +…
б) Внесите в пробирку 5–6 капель раствора тиосульфата натрия Na2S2O3 и 3–4 капли раствора серной кислоты H2SO4. Укажите цвет выпавшего осадка. Напишите уравнение реакции
Na2S2O3 + H2SO4 → SO2 +…
в) В пробирку с 5–6 каплями нитрита калия KNO2 добавьте 2–3 капли раствора серной кислоты. Наблюдайте выделение бурого газа NO2. Напишите уравнения реакции:
KNO2 + H2SO4 → NO + NO2 +…
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительновосстановительных реакций
В две пробирки, содержащие по 5–6 капель раствора перманганата калия KMnO4 и по 1/2 микрошпателя цинковой пыли, добавьте по 5–6 капель: в первую – раствора серной кислоты, во вторую – раствора щелочи. Содержимое пробирок тщательно перемешайте стеклянными палочками и, дав избытку цинка осесть, отметьте изменение цвета раствора в каждой пробирке. Напишите уравнения реакций
Zn + KMnO4 + H2SO4 → ZnSO4 + …
Zn + KMnO4 + KOH → K2[Zn(OH)4] + …
Вариант 5
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств соединений азота от его степени окисления
К 2–3 каплям раствора перманганата калия KMnO4 добавьте 3–4 капли серной кислоты H2SO4 и нитрит натрия NaNO2 до обесцвечивания раствора. Напишите уравнение реакции
KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 → NaNO3 + …
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-68- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
Сделайте вывод о свойствах нитрита натрия.
Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций
а) В пробирку налейте 1–2 капли раствора сульфата марганца MnSO4, 10–12 капель азотной кислоты HNO3. Прибавьте на кончике микрошпателя висмутат натрия NaBiO3 и слегка нагрейте. Укажите цвет образовавшейся марганцевой кислоты HМnO4 и составьте уравнение реакции
MnSO4 + NaBiO3 + HNO3 → Bi(NO3)3 + …
б) Поместите в пробирку несколько кристалликов соли свинца Pb(NO3)2 и нагрейте (необходим сильный нагрев) до изменения цвета взятой соли. Напишите уравнение реакции, учитывая, что нитрат свинца разлагается с выделением газов NO2 и O2:
t0
Pb(NO3)2 → PbO + …
в) В пробирку поместите на кончике микрошпателя сульфит натрия Na2SO3 и нагревайте в течение 10 минут на сильно раскаленной плитке. В остывшую пробирку добавьте 1–2 капли раствора сульфата меди для обнару-
жения образовавшихся сульфид-ионов. Напишите уравнения реакций t0
Na2SO3 → Na2S + …
Na2S + CuSO4 →
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительновосстановительных реакций
Налейте в две пробирки по 3–4 капли раствора дихромата калия K2Cr2O7, добавьте в одну из пробирок 3–4 капли 1М раствора H2SO4, в другую – гидроксида калия KOH. Обратите внимание на изменение цвета раствора во второй пробирке. Добавьте в обе пробирки сульфит натрия Na2SO3. Отметьте изменение окраски растворов и напишите уравнения реакций
K2Cr2O7 |
+ Na2SO3 |
+ H2SO4 → Cr2(SO4)3 + … |
K2Cr2O7 |
+KOH → K2CrO4 + … |
|
K2Cr2O7 |
+ Na2SO3 |
+KOH→ KСrO2 + … |
Вариант 6
Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств соединений марганца от его степени окисления
а) Внесите в одну пробирку 1–2 капли раствора перманганата калия KMnO4, добавьте 15–20 капель воды. К полученному раствору прилейте по ка-
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-69- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
плям (при перемешивании) раствор сульфата марганцаMnSO4 до исчезновения фиолетовой окраски и появления бурого осадка. С помощью универсальной индикаторной бумажки определите рН раствора в пробирке. Напишитеуравнение реакции
MnSO4 + KMnO4 + Н2О → MnO2 + …
б) В другую пробирку поместите один микрошпатель диоксида марганца MnO2 и 4–5 капель раствора KI. Подкислите смесь серной кислотой. Пробирку с раствором нагрейте. Отметьте изменение окраски раствора.
в) В третью пробирку поместите один микрошпатель диоксида марганца MnO2 и 10–15 капель раствора азотной кислоты. На кончике микрошпателя добавьте висмутат натрия NaBiO3. Укажите, как изменилась окраска раствора. Напишите уравнения реакций, учитывая, что одним из продуктов является марганцевая кислота
MnO2 + KI + H2SO4 → I2 + …
MnO2 + NaBiO3 + HNO3 → HMnO4 + …
Сделайте вывод о свойствах соединений марганца. Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций
а) В пробирку налейте 3–5 капель раствора сульфата марганца MnSO4 и столько же раствора щелочи NaOH. Прилейте по каплям раствор пероксида водорода H2O2. Укажите наблюдаемые явления. Напишитеуравнение реакции
H2O2 + MnSO4 + NaOH→ …
б) Поместите в пробирку несколько кристалликов нитрата кадмия Cd(NO3)2 и нагрейте (необходим сильный нагрев) до изменения цвета взятой соли. Напишите уравнение реакции, учитывая, что нитрат кадмия разлагается с выделением газов NO2 и O2:
t0
Cd (NO3)2 → Cd O + …
в) Внесите в пробирку 5–7 капель бромной воды Br2 aq и добавьте по каплям раствор щелочи до обесцвечивания раствора. Напишите уравнение реакции, учитывая, что при этом получаются соли бромоводородной HBr и бромноватистой HBrO кислот
Br2 + NaOH →…
Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительновосстановительных реакций
Вдве пробирки внесите по 5 капель раствора сульфата хрома Cr2(SO4)3
ипо 5 капель дистиллированной воды. Добавьте в первую пробирку 3–5 капель раствора серной кислоты, во вторую – щелочи до исчезновения осадка гидроксида хрома. Внесите в каждую пробирку по 1/2 микрошпателя висму-
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-70- |
ЛАБ РАБОТА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Методика и порядок выполнения работы
тата натрия NaBiO3. Нагрейте и наблюдайте изменение окраски. Напишите уравнения реакций
Cr2(SO4)3 + NaBiO3 + H2SO4 → H2Cr2O7 + …
Cr2(SO4)3 + NaBiO3 + NaOH → Na2CrO4 + …
Контрольныевопросыиупражнения
1.По какому признаку ОВР отличаются от других реакций?
2.Разделите вещества H2SO4, HCl, КMnO4, FeSO4, Na, H2, HNO2, HClO, H2O2, F2 на три группы:
а) вещества, проявляющие только окислительные свойства; б) вещества, проявляющие только восстановительные свойства;
в) вещества, проявляющие как восстановительные, так и окислительные свойства.
3.Определите роль пероксида водорода в реакциях
FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2 H2O,
Н2O2 + PbO2 + 4HNO3 = O2 + Pb(NO3)2 + H2O.
4. Определите типы окислительно-восстановительных реакций
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH,
2Mg(NO3)2 = 2MgO + 4NO2 + O2,
PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O.
5. Рассмотрите возможность окисления НBr− до Br2 при стандартных условиях с помощью растворов перманганата и бихромата калия в кислой
среде, если Е0 MnO4− |
2+ |
=1,51В, а Е0 |
− |
=1,07 В, |
Е0 |
Cr O |
|
2− |
|
=1,33В. |
Mn |
|
2Br |
Br |
|
|
2 |
4 |
|
2Cr |
3+ |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Неорганическая химия. Лаб. практикум |
-71- |