Изучение свойств серы и ее соединений.

Цель работы – изучить строение атома серы и основные свойства серы и её соединений; освоить приемы проведения опытов полумикрометодом.

Задание по работе. Написать уравнения, проведенных реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме. В уравнения окислительно-восстановительных реакций коэффициенты подобрать методом электронно-ионного баланса. Написать уравнение, реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой. Указать окислитель и восстановитель.

Методические указания по выполнению работы

 

Опыт 1. Получение малорастворимых сульфидов

В две пробирки внести раздельно по 3 капли растворов сульфата марганца (II) MnSO₄ и нитрата свинца (II) Pb(NO₃)₂. В каждый раствор добавить по 2 капли раствора сульфида аммония (NH₄)₂S. Наблюдать выпадение осадков сульфида марганца и сульфида свинца. К полученным осадкам прибавить по 3 капли 2 н раствора азотной кислоты HNO₃.

В две другие пробирки с растворами сульфата марганца и нитрата свинца добавить по 4 капли сероводородной воды. В каком случае образование осадка не наблюдалось? Почему?

Написать в молекулярном и ионном виде уравнения, реакций получения сульфидов марганца и свинца. Указать их цвет. Написать уравнение реакции растворения MnS в растворе азотной кислоты. Пользуясь правилом произведения растворимости (ПР(MnS) = 2,5∙10⁻¹⁰; ПР(PbS) = 1∙10⁻²⁷), объяснить:

а) различные результаты действия H₂S и (NH₄)₂S на соль марганца; б) образование осадка PbS в обоих случаях. Реакция, образования черного осадка PbS, может служить для обнаружения сульфид иона S^2–.

Опыт 2. Окислительные и восстановительные свойства серы (IV)

Восстановительные свойства SO₃^2–иона

В пробирку, содержащую 3 капли раствора перманганата калия (KmnO₄) и 1 каплю 2 н. раствора хлороводородной кислоты HCl, прибавить несколько кристалликов сульфита натрия Na₂SO₃. Отметьте обесцвечивание раствора в связи с переходом иона MnO₄⁻ в ион Mn²⁺. Данная реакция может служить реакцией для открытия SO₃²⁻ в отсутствие других восстановителей. В какое соединение перешёл при этом сульфит натрия? Учитывая, что сульфит бария BaSO₃ растворим в азотной кислоте HNO₃, а сульфат бария BaSO₄ нерастворим, убедиться в переходе иона SO₃²⁻ в ион SO₄²⁻, для чего в полученный раствор добавить 1-2 капли азотной кислоты и столько же капель раствора хлорида бария(BaCl₂). Какое соединение выпало в осадок? Отметить наблюдаемые явления и написать уравнения всех протекающих реакций.

Опыт 3. Различная растворимость сульфита и сульфата бария в кислоте.

В двух пробирках получить обменной реакцией сульфат(BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaCl) и сульфит бария (BaCl₂+ Na₂SO₃ = BaSO₃ + 2NaCl).Для чего в две пробирки внести по 2 капли раствора хлорида бария, затем в пробирку №1 добавить 2 капли сульфата натрия, а в пробирку №2 несколько кристалликов сульфита натрия. Наблюдать, образование осадков в обеих пробирках. Сравнить растворимость сульфита и сульфата бария в кислоте, добавив в обе пробирки по 2 капли 2 н раствора азотной кислоты. Что наблюдается?

Опыт 4.Тиосульфат натрия и его свойства.

а) Неустойчивость тиосульфата в кислой среде.

Внести в пробирку 5 капель тиосульфата натрия (Na₂S₂O₃)и 1 каплю 2 н раствора серной кислоты (H₂SO₄).Отметить выпадение серы. По запаху определить, какой газ выделился.

Б) Восстановительные свойства тиосульфата натрия.

В 1-.ю пробирку внести 5 капель бромной воды(Br₂+H₂O). Во вторую 5 капель йодной воды (I₂+H₂O). В обе пробирки добавлять по каплям тиосульфат натрия до обесцвечивания растворов.

Написать уравнения протекающих реакций, учитывая, что бром окисляет тиосульфат до сульфата натрия, при этом в реакции участвует вода. (Выделяющаяся сера является продуктом побочной реакции). Йод окисляет тиосульфат натрия до тетратионата натрия Na₂S₄O₆. В какую степень окисления переходят при этом бром и йод?

Вопросы к защите работы

1. Какой сульфид растворился? Возможно ли его образование в кислой среде?

2. Почему не растворился в азотной кислоте сульфат бария?

3. Окислителем или восстановителем является тиосульфат натрия?

Ø Учебная литература /3/, с. 472- 487;/6/, 139-144.