Лабораторная работа 6

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Контрольные вопросы и упражнения

1. По какому признаку ОВР отличаются от других реакций?

2. Разделите вещества H2SO4, HCl, КMnO4, FeSO4, Na, H2, HNO2, HClO,

H2O2, F2 на три группы:

а) вещества, проявляющие только окислительные свойства;

б) вещества, проявляющие только восстановительные свойства;

в) вещества, проявляющие как восстановительные, так и окислитель-

ные свойства.

3. Определите роль пероксида водорода в реакциях

FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2 H2O,

Н2O2 + PbO2 + 4HNO3 = O2 + Pb(NO3)2 + H2O.

4. Определите типы окислительно-восстановительных реакций

3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH,

2Mg(NO3)2 = 2MgO + 4NO2 + O2,

PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O.

Вариант 1

Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств элемента от его степени окисления.

К 3–4 каплям раствора перманганата калия KМnO4 добавьте 2–3 капли раствора серной кислоты H2SO4 и 5–6 капель пероксида водорода H2O2. Обратите внимание на выделение газа и напишите уравнение реакции

H2O2 + KМnO4 + H2SO4 = МnSO4 + …

В пробирку налейте 3–4 капли раствора иодида калия KI, 2–3 капли раствора серной кислоты H2SO4 и 5–6 капель раствора пероксида водорода H2O2. Напишите уравнение реакции H2O2 + KI + H2SO4 →I2 + …

Сделайте вывод о свойствах пероксида водорода.

Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций

В фарфоровый тигель положите по небольшому кусочку твердого гидроксида натрия NaOH (брать пинцетом) и кристаллического нитрата калия KNO3. Смесь нагрейте до расплавления, добавьте в расплав очень немного (на кончике микрошпателя) диоксида марганца MnO2 и продолжайте нагревание до изменения окраски. Составьте уравнение реакции окисления диоксида марганца нитратом калия в щелочной среде

MnO2 + KNO3 + NaOH → KNO2 +…

Охлажденный расплав растворите в небольшом количестве воды и добавьте 2-3 капли раствора H2SO4. Отметьте наблюдаемые явления и составьте уравнение реакции диспропорционирования манганата натрия

Na2MnO4 + H2SO4 → NaMnO4 +

Поместите 3–4 кристаллика перманганата калия KМnO4 в сухую пробирку и нагрейте до прекращения выделения кислорода (проба тлеющей лучинкой). После охлаждения пробирки прилейте в нее воды. Отметьте, какой

цвет имеет полученный раствор и какое вещество находится в осадке. Составьте уравнение реакции разложения перманганата калия

       KМnO4 → О2 + …

Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительно-восстановительной реакции

Налейте в две пробирки 3–4 капли раствора дихромата калия K2Cr2O7 и

добавьте в одну из пробирок 3–4 капли раствора серной кислоты H2SO4, в другую 3–4 капли раствора гидроксида калия КОН. Обратите внимание на изменение окраски раствора во второй пробирке вследствие протекания реакции   K2Cr2O7 + 2КОН = 2К2CrO4 + H2O

Добавьте в обе пробирки раствор нитрита калия KNO2 до изменения окраски. Укажите цвет полученных растворов и напишите уравнения реакций

K2Cr2O7 + KNO2 + H2SO4 → KNO3 + …

K2CrO4 + KNO2 + H2O → K [Cr(OH)4] + KNO3 +КОН

Опыт 4. Изучение окислительно-восстановительной двойственности пероксида водорода

В две пробирки налейте по 2 мл раствора пероксида водорода (Н₂О₂) и столько же разбавленной серной кислоты.

В первую добавьте 1 − 2 мл раствора иодида калия (КI) и 1 − 2 капли раствора крахмала. О чем свидетельствует изменение окраски крахмала?

Во вторую пробирку прибавляйте по каплям раствор перманганата калия. Что наблюдается? Чем это можно объяснить?

Какую роль играет пероксид водорода в каждой реакции? Почему это возможно? Составьте электронные уравнения процессов окисления и восстановления, расставьте коэффициенты методом электронного баланса:

Вариант 2

Опыт 1. Зависимость окислительно-восстановительных свойств со-

единений азота от его степени окисления

а) Несколько кристаллов нитрата калия КNO3 растворите в 5 каплях воды, добавьте 3–4 капли раствора щелочи КOH и 2–3 микрошпателя порошка цинка. Нагрейте раствор до кипения (под тягой!). Осторожно по запаху определите, какой газ выделяется при реакции. Напишите уравнение реакции

                                     Zn + KNO3 + КOH + H2O → K2 [Zn(OH)4] +…

б) К 3–4 каплям бромной воды Br2⋅aq прилейте по каплям раствор нитрита калия KNO2 до обесцвечивания. Объясните, что происходит. Напишите уравнение реакции       Br2 + KNO2 + H2O → KNO3 + …

Сделайте вывод о свойствах соединений азота.

Опыт 2. Типы окислительно-восстановительных реакций

а) В пробирку налейте 1 мл раствора дихромата калия K2Сr2O7, подкисленного 2–3 каплями серной кислоты, добавьте 2–3 капли соли олова SnCl2 до изменения оранжевой окраски на зеленую. Составьте уравнение реакции окисления хлорида олова дихроматом калия в кислой среде до сульфата олова (+4), учитывая, что зеленый цвет имеют растворы солей хрома (+3) SnCl2 + K2Сr2O7 +H2SO4 → Sn(SO4)2 + …

б) Несколько кристаллов дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 поместите в фарфоровый тигель и нагрейте до начала реакции разложения. Обратите внимание на характер образующихся продуктов реакции и составьте уравнение реакции (NH4)2Cr2O7 → N2 + …

в) В пробирку налейте 2–3 мл 30 %-го пероксида водорода Н2О2 и внесите микрошпатель порошка диоксида марганца MnО2. Какой газ выделяется (проба с тлеющей лучиной)? Напишите уравнение реакции разложения Н2О2,

учитывая, что MnО2 выполняет роль катализатора.

Опыт 3. Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций. В три пробирки внесите по 3–4 капли раствора перманганата калия

KMnO4. Затем в одну пробирку добавьте 2 капли раствора серной кислоты H2SO4, в другую – 2 капли дистиллированной воды, в третью – 2–3 капли раствора гидроксида калия. Во все три пробирки прибавьте несколько кристаллов сульфита натрия Na2SO3. Отметьте изменение первоначальной окраски раствора в каждой пробирке и составьте уравнения протекающих реакций:

KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 →

KMnO4 + Na2SO3 + Н2О →

KMnO4 + Na2SO3 + КОН →__