Восстановительные свойства металлов

В 2 пробирки внесите по 2-4 мл растворов: в первую – CuSO₄, во вторую – ZnSO₄. В обе пробирки поместите по кусочку железной стружки. Осторожно встряхните содержимое пробирок. Через 2-3 мин слейте раствор из первой пробирки в химический стаканчик (или пробирку),  промойте стружку дистиллированной водой и тщательно осмотрите ее поверхность. Что наблюдаете? Почему на поверхности железной стружки появился налет? Какой металл выделился на поверхности железной стружки и почему? Добавьте в раствор, находящийся в стаканчике, 2-3 капли раствора гексацианоферрата (111) калия К₃[Fe(CN)₆] (индикатор на ионы Fe²⁺). Синее окрашивание свидетельствует о разрушении железа и появлении в ионов Fe²⁺ (образуется турнбулева синь Fe₃[Fe(CN)₆]₂).

Что происходит с железной стружкой во второй пробирке с раствором ZnSO₄? Есть ли изменения? Добавьте К₃[Fe(CN)₆] во вторую пробирку. Почему не изменился цвет раствора? Объясните, почему железо не взаимодействует с ZnSO₄? Ответ должен быть обоснованным.

Запишите уравнения протекающих реакций. Какие свойства проявляет железо в этих растворах? Ответ необходимо дать на основании химической активности металлов и значений их электродных потенциалов.

При оформлении отчета сделайте обстоятельный вывод о восстановительных свойствах металлов. Опишите физические свойства металлов, используемых и полученных в опыте, области их применения в электронной технике.

 

Взаимодействие металлов с разбавленными минеральными кислотами

 

А) Взаимодействие металлов с раствором соляной кислоты HCl

В 3 пронумерованные пробирки налейте 2-4 мл 1н раствора соляной кислоты HCl и поместите в них кусочки металлов: в первую пробирку – Zn, во вторую – Cu, в третью – Sn. Отметьте, в каких пробирках выделяется водород и обратите внимание на интенсивность его выделения. С какими металлами реагирует соляная кислота и объясните почему? Что является окислителем в соляной кислоте? При необходимости пробирку с оловом подогрейте.

 

б) Взаимодействие металлов с разбавленной серной кислотой H₂SO₄

Повторите предыдущий опыт, заменив HCl на H₂SO₄ (разб.). Для этого осторожно слейте растворы из пробирок, оставив кусочки металлов в пробирках, промойте их дистиллированной водой и добавьте во все пробирки 2-4 мл разбавленной H₂SO₄ (разб.). С какими металлами реагирует H₂SO₄ (разб.)? Что является признаками реакций? Какой ион выступает в качестве окислителя? При необходимости пробирку с Sn подогрейте. Что наблюдаете?

 

в) Взаимодействие металлов с разбавленной азотной кислотой HNO₃

Не проводя эксперимента, исходя из теоретических положений объясните, все ли исследуемые металлы взаимодействуют с HNO₃ (разб.)? Что является окислителем в данном случае? Какие продукты реакции образуются? Чем это обусловлено?  Запишите реакции взаимодействия вышеуказанных металлов с разбавленной азотной кислотой HNO₃ (разб.).

 

Для всех случаев а), б), в) запишите уравнения реакций в ионном виде, а также составьте полные молекулярные уравнения реакций взаимодействий металлов с минеральными кислотами и расставьте коэффициенты. От каких факторов зависит взаимодействие металлов с разбавленными кислотами? Ответ необходимо дать на основании химической активности металлов и значений их электродных потенциалов.

При оформлении отчета сделайте вывод о влиянии разбавленных кислот на химическую устойчивость металлов.

 

Взаимодействие металлов с концентрированными минеральными

кислотами H₂SO₄(конц.) и HNO₃(конц.)

а) В 3 пробирки поместите небольшие кусочки металлов: в первую пробирку – Zn, во вторую – Cu, в третью – Sn. Добавьте во все пробирки по 2-4 мл H₂SO₄ (конц.). Обратите внимание, что во всех пробирках выделяется газ, имеющий резкий запах серы (SO₂). Какие ионы являются окислителем при взаимодействии металлов с H₂SO₄ (конц.)? Поясните, почему медь, являясь малоактивным металлом, взаимодействует с H₂SO₄ (конц.)?

б) Нагрейте содержимое первой пробирки (с цинком) и наблюдайте через 5-6мин появление мути, вследствие выделения серы в свободном состоянии. Запишите уравнение реакции взаимодействия цинка с H₂SO₄ (конц.) при нагревании.

в) Не проводя эксперимента, исходя из теоретических положений объясните, как изменятся продукты реакции. если в опыте а) заменить H₂SO₄(конц.) на HNO₃(конц.). Все ли металлы взаимодействуют с концентрированной азотной кислотой? Обратите внимание, что при взаимодействии олова с HNO₃(конц.) образуется белый осадок H₂SnO₃. Какой газ должен выделяться во всех пробирках? Какой ион является окислителем в азотной кислоте?

Запишите краткие ионные и полные молекулярные уравнения реакций взаимодействия указанных металлов с кислотами H₂SO₄(конц.) и HNO₃(конц.) и расставьте коэффициенты. Сделайте вывод о взаимодействии металлов с концентрированными минеральными кислотами.

 

Взаимодействие металлов со щелочами

В 3 пробирки поместите небольшие кусочки металлов: в первую пробирку – Zn, во вторую – Cu, в третью – Sn. Добавьте в каждую пробирку 1-2мл дистиллированной воды и 2-3 мл раствора КОН (NаОН). В случае необходимости подогрейте пробирки. Выделение газообразного водорода свидетельствует о протекании реакций. Почему в пробирке с медью отсутствуют признаки реакции? Какие металлы взаимодействуют со щелочами? Запишите уравнения реакций в молекулярном виде и расставьте коэффициенты.

При оформлении отчета сделайте вывод о взаимодействии металлов со щелочами.