Выполнение работы. Опыт 1. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ и элементарных ионов

 

Опыт 1. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ и элементарных ионов

а) В пробирку с 1-2 мл 0, 2М раствора сульфата меди CuS0₄ опустите железный гвоздь. Через 2-3 минуты отметьте появление красного налета на поверхности железа. Напишите уравнение происходящей реакции и схему перехода электронов. Какое вещество в этом процессе является окислителем, какое восстановителем?

б) Налейте в пробирку 1-2 мл 0, 2М раствора сульфида натрия. Добавьте 2-3 капли раствора йода I₂ и встряхните пробирку. Наблюдайте изменение окраски и прозрачности раствора. Составьте уравнение реакции и укажите переход электронов. Какое вещество является окислителем, а какое - восстановителем? Сделайте вывод о наличии окислительных и восстановительных свойств у простых веществ (металлов и неметаллов) и элементарных ионов (катионов и анионов).

Опыт 2. Влияние среды на протекание реакций окисления-восстановления

В три пробирки налейте по 1-2 мл 0, 01М раствора перманганата калия KMnO₄. В первую пробирку добавьте 1 мл 1М раствора серной кислоты H₂S0₄, во вторую – такой же объем воды, в третью – столько же 1М раствора щелочи КОН. Во все три пробирки внести на кончике шпателя по несколько кристаллов нитрита калия KNO₂.

Через 2-3 минуты наблюдайте изменение окраски растворов во всех трех пробирках. Объясните это изменение, исходя из того, что в кислой среде образуются катионы Мn²⁺, в нейтральной среде – молекулы MnO₂, а в щелочной – анионы МnO₄²ˉ. Напишите уравнения всех реакций, составьте для каждой реакции электронную схему.

Сделайте вывод о влиянии среды на протекание окислительно-восстановительных процессов. Укажите, в какой среде окислительно-восстановительные реакции протекают наиболее полно.

Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода Н₂О₂

а) В пробирку налейте 1-2 мл 0, 5 М раствора йодида калия KI, подкислите его 1М раствором серной кислоты H₂SО₄ и прилейте немного 3 % - ного раствора пероксида водорода H₂O₂. Наблюдайте окрашивание раствора выделяющимся йодом. Напишите уравнение реакции, составьте схему перехода электронов и укажите, какие свойства проявляет пероксид водорода в этой реакции.

б) К 2 мл 0, 01М раствора перманганата калия KMnO₄ прилейте 1М раствор серной кислоты и добавьте немного 3 %- ного раствора пероксида водорода до обесцвечивания окраски раствора. Отметьте выделение пузырьков газа. Напишите уравнение реакции и схему перехода электронов. Какие свойства проявляет пероксид водорода в этом случае?

Сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах пероксида водорода.

Опыт 4. Окислительные свойства соединений хрома (IV)

В две пробирки налейте по 1-2 мл 0, 1М раствора дихромата калия K₂Cr₂O₇, добавьте в каждую пробирку по 1 мл 1М раствора серной кислоты H₂SO₄ и внесите в одну пробирку несколько кристаллов нитрита калия KNO₂, а в другую – несколько кристаллов сульфита натрия Na₂SO₃. Как изменилась окраска растворов? Напишите уравнения реакций и составьте схемы перехода электронов. Укажите окислитель и восстановитель в каждой реакции. Сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах дихромата калия K₂Cr₂O₇.

Опыт 5. Окислительные свойства азотной кислоты

Налейте в пробирку 0, 5-1 мл концентрированной азотной кислоты HNO₃ и опустите кусочек медной проволоки или стружки. Наблюдайте появление окраски раствора и выделение газа. Отметьте цвет выделяющегося газа.

Добавьте в эту же пробирку 2-3 мл дистиллированной воды. Наблюдайте выделение газа. Укажите цвет газа. Составьте уравнения реакций взаимодействия концентрированной и разбавленной азотной кислоты с медью. Сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах азотной кислоты.

 

Опыт 6. Окислительно-восстановительные свойства ионов железа

а) На кончике шпателя внесите в пробирку несколько кристаллов сульфата железа FeSO₄ и прилейте 1 мл концентрированной серной кислоты H₂SO₄. К полученному раствору добавьте несколько капель 0, 01 М раствора перманганата калия KМnO₄. Отметьте обесцвечивание раствора КМnO₄. Составьте уравнение реакции и схему перехода электронов.

б) Налейте в пробирку 1-2 мл 1М раствора хлорида железа (III) FеСl₃ и прилейте 1-2 мл 1М раствора йодида калия KI. Отметьте появление бурой окраски. Добавьте в полученный раствор каплю раствора крахмала и убедитесь в том, что выделился свободный йод.

Составьте уравнение реакции и схему перехода электронов.

Сделайте общий вывод об окислительно-восстановительных свойствах ионов Fe²⁺ и Fe³⁺.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными? Что такое окислитель и восстановитель? Какие важнейшие процессы, протекающие в природе и осуществляемые в технике, относятся к окислительно-восстановительным?

2. Что такое степень окисленности элемента?

3. Определите степень окисленности атомов элементов в соединениях и ионах: CrO , HNO₃, KClO₃, SO , PO , K₃PO₃, NaPO₃, SiH₄, NH , NH₄ClO₄, N₂, CaH₂.

4. Укажите, какие из приведенных ниже веществ являются окислителями, какие - восстановителями: FeCl₂, Cl₂, Zn, NН₃, PbO₂, KClO₄, F₂, НСl, Nа₂SO₃, KI, K₂Cr₂O₇, KMnO₄, HNO₃?

5. Уравняйте реакции:

KМnO₄ + KI + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + I₂ + H₂O

FeCl₃ + SnCl₂ → FeCl₂ + SnCl₄

KMnO₄ + NН₃ → KNОз + MnO₂ + KОН + H₂O

K₂Сr₂O₇ + HClO₄ + HI → Сr(СlO₄)₃ + KClO₄ + I₂ + H₂O

I₂ + Cl₂ + H₂O → НIO₃ + HCl

Cl₂ + KОН → KCl + KClO₃ + H₂O

Укажите окислитель и восстановитель. Определите тип окислительно-восстановительной реакции.