Лабораторная работа Основные классы неорганических соединений
 Скачать 2.63 Mb.
|
Выполнение работыОпыт 1. Получение хлора и хлорной воды (Проводить в вытяжном шкафу!). В сухую пробирку поместить 2 шпателя оксида марганца (IV) MnO2, укрепить ее вертикально в зажиме штатива и прилить 2–3 мл концентрированной HCl. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустить в пробирку, заполненную наполовину водой. Если реакция протекает недостаточно энергично, содержимое пробирки слегка подогреть. Отметить цвет образующегося газа. Хлор пропускать в воду до полного прекращения реакции. Пробирку с хлорной водой закрыть пробкой и сохранить для следующих опытов. Требование к результатам опыта Составить уравнения реакций получения хлора и хлорной воды. Опыт 2. Определение состава хлорной воды В три пробирки налить по несколько капель хлорной воды. В одну пробирку добавить 1–2 капли раствора синего лакмуса и наблюдать переход синей окраски в красную, а затем постепенное исчезновение окраски. В другую пробирку добавить несколько капель АgNO3 до выпадения осадка, в третью – концентрированного раствора щелочи до исчезновения запаха хлорной воды. Требования к результатам опыта 1. Объяснить переход синей окраски лакмуса в красную, а затем исчезновение окраски. 2. Написать уравнения реакций AgNO3 с HCl и хлорной воды со щелочью. 3. Сделать вывод о составе хлорной воды. Опыт 3. Окислительные свойства хлорной воды Налить в одну пробирку 1–2 мл раствора KBr , в другую – столько же KI и в каждую прибавить по 1–2 мл хлорной воды, В какой цвет окрашиваются растворы? Прилить в обе пробирки по 0,5–1 мл органического растворителя (CCl4, бензина), обратить внимание на его цвет. Содержимое пробирок сильно взболтать. Отметить изменение окраски органического растворителя. Требования к результатам опыта 1. Составить уравнения реакций взаимодействия КВг и KI с хлорной водой. 2. Сделать вывод о растворимости брома и йода в воде и органическом растворителе. Опыт 4. Растворимость йода и качественная реакция на йод Поместить в пробирку 1 шпатель кристаллического йода, прилить 2–3 мл воды и энергично взболтать. Отметить окраску раствора. Слить полученную йодную воду в другую пробирку и добавить к ней несколько капель раствора крахмала. Нагреть пробирку, а затем охладить под краном струей холодной воды. Объяснить явления, которые при этом происходят. К оставшимся в первой пробирке кристаллам йода добавить 2–3 мл раствора KI. Что наблюдается? Требование к результатам опыта Сделать вывод о растворимости йода в воде и растворе иодида калия. Опыт 5. Получение и свойства хлороводорода (Проводить в вытяжном шкафу!). Поместить в пробирку один шпатель NaCl и прилить 1–2 мл концентрированной серной кислоты. Проверить действие выделяющегося газа на влажную индикаторную бумагу. Требование к результату опыта Написать уравнение реакции получения HCl. Опыт 6. Взаимодействие бромидов и иодидов с концентрированной H2SO4 (Проводить в вытяжном шкафу!). В две сухие пробирки отдельно поместить по 2 шпателя KBr и KI и осторожно добавить в каждую из них по 1–2 мл концентрированной H2SO4. Что наблюдается? Для прекращения реакций в пробирки добавить раствор щелочи. Требование к результатам опыта Составить уравнения окислительно-восстановительных реакций взаимодействия бромида и иодида калия с концентрированной H2SO4. Задачи и упражнения для самостоятельного решения 23.1. Написать уравнения реакций взаимодействия галогенов с водой и назвать образующиеся соединения галогенов. 23.2. Закончить уравнения реакций: а) NaClO + Ni(OH)2 + H2SO4 = …; б) NaCrO2 + Br2 + NaOH = …. в) I2 + Cl2 + H2O = …; 23.3. Написать уравнения реакций взаимодействия галогенов с растворами щелочей (горячими и холодными) и назвать образующиеся соединения галогенов. 23.4. Какую массу бертолетовой соли KClO3 можно получить из 168 г гидроксида калия? (Ответ: 61,2 г). 23.5. Привести уравнения реакций получения галогеноводородов. 23.6. Какой объем хлороводорода HCl (условия нормальные) необходим для приготовления 1 л 10 %-го раствора соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл)? Определить молярную концентрацию эквивалентов полученного раствора. (Ответ: 64,4 л; 2,9 моль/л). 23.7. Какая масса металлического цинка прореагировала с соляной кислотой, если при этом выделилось 112 мл газообразного водорода при нормальных условиях? (Ответ: 0,327 г). 23.8. Какая масса металлического алюминия прореагировала с соляной кислотой, если при этом выделилось 336 мл газообразного водорода при нормальных условиях? (Ответ: 0,27 г). 23.9. Закончить уравнения реакций: а) KClO3 + FeSO4 + H2SO4 = …; б) SO2 + Br2 + H2O = …; в) HI + H2SO4 = …. 23.10. В 1 л раствора содержится 8 г HClO4. Определить молярную концентрацию эквивалентов хлорной кислоты, если реакция протекает по уравнению: HClO4 + SO2 + H2O = HCl + H2SO4. (Ответ: 0,64 моль/л). 23.11. Закончить уравнения реакций: а) KBrO3 + KBr + H2SO4 = …; б) KMnO4 + HI = …; в) KClO3 + KI + H2SO4 = …. 23.12. Вычислить молярную массу эквивалентов и эквивалент окислителя в реакции KIO3 + KI + H2SO4 = I2 +…. 23.13. Закончить уравнения реакций: а) Cl2O7 + NaOH = …; б) Cl2O + Mg(OH)2 = …; в) MnO2 + HCl = …; г) HClO + NaOH = …. 23.14. В результате взаимодействия перманганата калия KMnO4 массой 31,6 г с соляной кислотой был получен хлор (условия нормальные). Рассчитать, какая масса диоксида марганца MnO2 потребуется для получения такого же количества хлора по реакции взаимодействия MnO2 с соляной кислотой. (Ответ: 43,5 г). 23.15. В какой массе воды надо растворить 67,2 л HCl при нормальных условиях, чтобы получить 9 %-й раствор HCl. (Ответ: 1107 г). 23.16. Закончить уравнения реакций: а) I2 + HNO3 (конц.) = …; б) Al + Br2 = …; в) I2O5 + NaOH = …; г) NaCrO2 + Br2 + NaOH = …. 23.17. Закончить уравнения реакций получения в свободном виде хлора, брома и иода: а) HCl + MnO2 = …; б) KMnO4 + HCl = …; в) NaBr + Cl2 = …; г) KI + Cl2 = …. 23.18. Закончить уравнения реакций, в которых ионы Cl‾, Br‾, I‾ являются восстановителями: а) HCl + KClO3 = …; б) HI + H2SO4 (конц.) = …; в) HBr + K2Cr2O7 = …; г) KI + KNO2 + HCl = NO + …. 23.19. Закончить уравнения реакций, в которых галогены (в соединениях) проявляют окислительные свойства: а) KI + NaClO + H2SO4 = …; б) Na2S + NaBrO + H2SO4 = …; в) MnSO4 + KClO3 + KOH = …; г) HClO3 + H2SeO3 = …. 23.20. Составить уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений: NaCl → HCl → Cl2 → KClO3. Лабораторная работа 24 Кислород. Пероксид водорода Цель работы: изучить химические свойства кислорода и пероксида водорода. Задание: получить кислород; убедиться на опытах, что пероксид водорода обладает двойственными окислительно-восстановительными свойствами. Выполнить требования к результатам опытов, оформить отчет, решить задачу. Теоретическое введение Кислород расположен в главной подгруппе VI группы и относится к р-элементам. На внешнем уровне атома кислорода содержится 6 электронов (2s22p4). В соединениях со всеми элементами (кроме фтора) кислород проявляет степень окисления −2, а в пероксиде водорода Н2O2 и его производных −1. В лаборатории кислород получают чаще всего термическим разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например KClO3, КМnО4, KNO3 и др. Кислород химически активен; при нагревании он непосредственно взаимодействует с большинством простых веществ, образуя оксиды. Общая схема окислительного действия кислорода: O2 + 4ē = 2О2‾. Кроме того, молекула O2 , присоединяя или теряя электроны, образует соединения пероксидного типа, из которых наибольшее практическое значение имеют производные пероксид-иона O22− − пероксид водорода Н2O2 и пероксиды Na2O2, BаO2. Пероксиды проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства, причем последние выражены сильнее. Для Н2O2 характерен распад по типу диспропорционирования: 2Н2О2−1 = 2H2O−2 + O20. Процесс распада ускоряется при освещении, нагревании, а также в присутствии катализаторов (МпO2, Fe2O3 и др.). Пероксид водорода в водных растворах ведет себя как очень слабая кислота. |