III. Экспериментальая часть.

Реакции S^2-

Опыт 1. Нерастворимые сульфиды.

Нанесите на полоску фильтровальной бумаги по капле растворов сульфата цинка, хлорида кадмия, нитрата ртути, нитрата никеля. Нанесите на те же участки фильтровальной бумаги по капле раствора сульфида натрия.

Отметьте цвета получившихся осадков, напишите уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

Опыт 2. Восстановительные свойства сульфидов.

В две пробирки налейте по 1 мл сульфида натрия. В одну пробирку добавьте 1 мл бромной воды (Br₂), в другую – столько же йодной воды (I₂). Что Вы наблюдаете?

Напишите уравнения реакций.

Реакции S⁰

Опыт 3. Реакция самоокисления-самовосстановления

(диспрпорционирования)

Слейте в пробирке по несколько капель растворов тиосульфата натрия и разбавленной серной кислоты. Подождите несколько минут до выпадения желтого осадка серы. Прилейте в пробирку 2-3 мл концентрированного раствора гидроксида натрия. Нагрейте до растворения осадка.

Напишите уравнения реакций, учитывая, что растворение серы происходит в результате образования полисульфид-иона [S₂}^-2 и иона SO₃^-2

Реакции S⁴⁺

Опыт 4. Качественная реакция на сульфит-ион.

Слейте в пробирке по 1 мл свежеприготовленного раствора сульфита натрия и нитрата свинца. Отметьте цвет выпавшего осадка. Добавьте в пробирку 1-2 мл концентрированного раствора соляной кислоты. Что происходит? Напишите уравнения реакций.

Опыт 5. Обесцвечивающие свойства сернистой кислоты.

В пробирке слейте по 1 мл фуксина ( органический краситель) и сульфита натрия. Добавьте в пробирку 1 мл разбавленной соляной или серной кислоты до обесцвечивания раствора. Нагрейте на горелке пробирку. Что Вы наблюдаете?

Учитывая, что при взаимодействии сульфита натрия с кислотой выделяется оксид серы (IV), объясните суть проходивших процессов.

Реакции S⁶⁺

Опыт 6. Действие разбавленной серной кислоты на металлы.

В 4 пробирки поместите по 1 грануле меди, цинка, магния и железа. Во все пробирки налейте по 2-3 мл разбавленной серной кислоты. Что Вы наблюдаете? Исходя из положения металлов в электрохимическом ряду напряжения металлов, сделайте вывод о возможности взаимодействия этих металлов с разбавленной серной кислотой.

Напишите уравнения соответствующих реакций. Составьте схемы электронного баланса. Какой ион в разбавленном растворе серной кислоты является окислителем?

Опыт 7. Действие концентрированной серной кислоты на металлы.

В 4 пробирки поместите по грануле меди, цинка, магния и железа. Во все пробирки налейте по 1-2 мл концентрированной серной кислоты. Для определения, какой газ выделяется, на полоски фильтровальной бумаги нанесите по 2 капле нитрата свинца и поднесите фильтровальную бумагу к краю пробирки. Если газ выделяется не обильно, нагрейте немного пробирку. Каков цвет появившихся осадков на фильтровальной бумаге? Белый цвет имеет сульфит свинца, черный – сульфид свинца.

Напишите уравнения реакций и составьте схемы электронного баланса. Какой ион в концентрированной серной кислоте является окислителем?

Опыт 8. Дегидратирующие свойства серной кислоты.

Стеклянной палочкой, смоченной концентрированным раствором серной кислоты, напишите что-нибудь на полоске фильтровальной бумаги. Что Вы наблюдаете? Объясните наблюдаемое явление, имея в виду, что общая формула клетчатки (С₆Н₁₂О₆)_х, а почернение бумаги объясняется образованием углерода.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.

1. Напишите строение электронной оболочки атомов фтора и хлора. Какие валентности могут проявлять атомы этих элементов в соединениях?

2. Почему молекулы всех галогенов двухатомны?

3. Напишите химические формулы кислот, содержащих хлор в степенях окисления 1-, 1+, 3+, 5+ и 7+. Назовите эти кислоты и их анионы. Как изменяются кислотные и окислительно-восстановительные свойства этих кислот и их солей?

4. Как изменяются окислительные свойства галогенов по подгруппе сверху вниз? Почему? Какие из ниже перечисленных реакций возможны:

а) KCl + I₂ ®

б) KI + Cl₂ ®

5. Почему хлор, бром и йод могут принимать участие в реакциях самоокисления-сомовосстановления, фтор – нет? Допишите следующие уравнения реакций:

а) Cl₂ + H₂O ®

б) Cl₂ + NaOH ®

6. Можно ли применять для осушения HCl и Cl₂ концентрированную H₂SO₄ или твердый NaOH?

7. Какие металлы могут растворяться в хлороводородной кислоте? Приведите примеры.

8. Какую реакцию имеют водные растворы хлорида калия KCl и гипохлорита калия KClO? Ответ подтвердите уравнениями реакций гидролиза этих солей.

Ш. Экспериментальная часть.

Опыт 1. Окислительные свойства галогенов.

1а) В 3 пробирки налейте по 1-2 мл: в первую –бромида калия, во вторую и третью – йодида калия. Во все три пробирки добавьте 1-2 капли бензола. В две пробирки с растворами бромида и йодида калия добавьте по 1-2 мл хлорной воды, в третью пробирку с раствором йодида калия прилейте 1-2 мл бромной воды. Перемешайте растворы стеклянной палочкой. Как изменится цвет бензольного кольца в каждой пробирке? По окраске бензольного кольца определите, какой галоген выделяется в свободном состоянии в каждом случае.

Напишите уравнения реакций. Как меняется окислительная способность галогенов от хлора к йоду? Сравните Ваш вывод со значениями окислительно-восстановительных потенциалов галогенов.

1б) В три пробирки налейте по 1-2 мл: в первую – хлорной воды, во вторую – бромной воды и в третью – йодной воды. В каждую пробирку добавьте по 1 мл сульфида натрия. Помутнение растворов связано с выделением серы.

Напишите уравнения реакций. Составьте схемы электронного баланса.

В какой пробирке реакция прошла наиболее интенсивно? Почему?

Опыт2. Реакции обнаружения галогенид-ионов.

В три пробирки налейте по 1-2 мл растворов: в первую – хлорида натрия, во вторую – бромида калия и в третью – йодида калия. Во все три пробирки добавьте по 2-3 капли нитрата серебра. Какого цвета получены осадки?

Напишите уравнения реакций.

Опыт3. Окислительные свойства солей хлорноватой кислоты.

В пробирке к 1-2 мл хлората калия долить такой же объем йодида калия. Проходит ли реакция? Добавить в пробирку 3-4 капли разбавленной серной кислоты. Произошло ли изменение цвета раствора в пробирке?

Напишите уравнения реакций, учитывая, что окислительными свойствами в растворе обладает кислота HClO₃, не ее анион ClO₃^1-.

Опыт 4. Взаимодействие галогеноводородных кислот с металлами.

В 2 пробирки налейте по 1-2 мл хлороводородной кислоты и поместите в одну пробирку гранулу цинка, а в другую – кусочек медной проволокию В какой пробирке проходит реакция? Какой газ выделяется?

Напишите уравнение реакции.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ

I. Разделы теоретического курса для подготовки к лабораторной работе.

Особенности химической связи в металле. Возникновение скачка потенциала на границе раздела: металл-электролит. Анодный и катодный процессы. Электродный потенциал. Стандартный электродный потенциал. Ряд стандартных электродных потенциалов и ряд активностей металлов. Гальванический элемент. Равновесный (обратимый) электродный потенциал. Уравнение Нернста. Концентрационный элемент. Неравновесный (необратимый) электродный потенциал. Представление о коррозионном процессе.

II. Вопросы и упражнения

1. Почему растворение металла в электролите связано с процессом окисления?

2. Что такое электродный потенциал? Какой: термодинамической или кинетической характеристикой системы «металл – электролит» он является?

3. Что такое «анодный процесс»? Напишите уравнения анодного процесса при растворении а) меди, б) цинка, в) серебра.

4. Что такое «катодный процесс»? Напишите уравнения катодного процесса при контакте а) меди с раствором сульфата меди, б) цинка с раствором хлорида цинка, в) серебра раствором нитрата серебра.

5. Что такое «стандартный электродный потенциал»? Почему ряд стандартных электродных потенциалов тождественен ряду активностей металлов?

6. Какой металл является анодом и какой катодом в гальванических элементах а) Zn/Zn(NO₃)₂// AgNO₃/Ag; б) Mg/MgSO₄// CuSO₄/Cu? В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи каждого из этих элементов? Напишите уравнения электродных процессов, превалирующих на каждом из элементов.

7. Вычислите значение электродного потенциала серебра в растворе нитрата серебра с активностью собственных ионов 10^-5моль/л.

8. Гальванический элемент составлен из стандартного цинкового электрода и хромового электрода, погруженных в раствор, содержащий ионы Cr⁺³. При какой концентрации ионов хрома ЭДС этого элемента будет равна нулю?

9. Чем отличается равновесный (обратимый) потенциал металла от неравновесного (необратимого)? Напишите уравнения анодного и катодного процессов при растворении цинка а) в растворе нитрата цинка; б) в растворе соляной кислоты, г) в растворе хлорида натрия.

1 2 3 45