Опыт 4. Окисление катиона d-элемента до высшей степени окисления
а) Окисление иона Mn2+ диоксидом свинца
Внесите в пробирку немного порошка PbO2, прибавьте 2 мл 2н раствора HNO3 и нагрейте на водяной бане или горелке до кипения. После этого прибавьте в пробирку 1-2 капли раствора Mn(NO3)2 (или MnSO4) перемешайте и снова нагрейте. Наблюдается появления малиновой окраски образовавшегося иона MnO4-. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.
PbO2 + HNO3 + Mn(NO3)2 ® НMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O
б) Окисление иона Mn2+ висмутатом натрия
В пробирку к 1-2 каплям раствора Mn(NO3)2 (или MnSO4) прибавьте 1 мл 2н раствора HNO3, а затем немного сухой соли NaBiO3. Встряхните пробирку и наблюдайте появление розовой окраски иона MnO4-. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.
Mn(NO3)2 + HNO3 + NaBiO3 ® НMnO4 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O
Опыт 5. Восстановительные свойства катиона p-элемента (Sn2+)
Налейте в пробирку 3-4 капли раствора SnCl2, прибавьте по каплям 2н раствор NaOH до растворения образующегося осадка Sn(OH)2, а затем 2-3 капли раствора Bi(NO3)3. Наблюдается образование черного осадка металлического висмута. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.
SnCl2 + NaOH + Bi(NO3)3 ® Na2[Sn(OH)6] + Bi + NaNO3 + NaCl
Опыт 6. Восстановительные свойства аниона p-элемента (SO32-)
Поместите в пробирку 3-4 капли раствора Na2SO3, прибавьте 2-3 капли 2н раствора H2SO4 и 1-2 капли раствора I2.Встряхните пробирку и наблюдайте обесцвечивание раствора. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод. Какова роль серной кислоты в данной реакции?
Na2SO3 + I2 + Н2О ® Na2SO4 + HI
Задачи и упражнения
1. Какие из приведенных ниже веществ проявляют: только окислительные, только восстановительные, окислительные и восстановительные свойства?
H2SO3, Zn, KI, КМnO4, NaNO2, K2Cr2O7, FeSO4, HNO3, H2S, Cl2, H2O2, K2SO3, H2SO4(конц.).
2. Составить уравнения полуреакций окисления или восстановления с учетом кислотности среды:
| а) кислая среда | б) нейтральная среда | в) щелочная среда |
| NO3- ® NO2 | NO2- ® NO3- | CrO2- ® CrO42- |
| MnO4- ® Mn2+ | MnO4- ® MnO2 | NO3- ® NH3 |
| Cr3+ ® Cr2O72- | SO32- ® SO42- | Mn(OH)2 ® MnO2 |
3. Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является концентрированная азотная кислота:
| C + HNO3 ® | Hg + HNO3 ® |
| P + HNO3 ® | CuS + HNO3 ® CuSO4 + |
4. Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является концентрированная серная кислота:
| HBr + H2SO4 ® | Cu + H2SO4 ® |
| S + H2SO4 ® | Mg + H2SO4 ® |
5. Закончите уравнения реакций и на основании значений ЭДС определите возможность их протекания.
| Mn(OH)2 + Cl2 + KOH ® MnO2 + | MgSO4 + Hg ® |
| Zn + CuSO4 ® | FeSO4 + Br2 + H2SO4 ® |
| KCl + Fe2(SO4)3 ® | FeCl3 + H2S ® |
6. Закончите уравнения реакций с участием КМnO4. Расставьте коэффициенты ионно-электронным методом. Укажите окислитель и восстановитель. Вычислите ЭДС реакций, молярную массу эквивалента окислителя.
| КМnO4 + NaNO2+ H2SO4 ® | KMnO4 + HCl(конц.) ® |
| KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ® | KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ® |
| KMnO4 + KBr + H2SO4 ® | KMnO4 + NaNO2 + H2O ® |
| КМnO4 + NaNO2+ KOH ® | КМnO4 + Na2S+ H2SO4 ® S + |
7. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом. Укажите окислитель и восстановитель. Вычислите ЭДС реакций, молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.
| KCrO2 + Br2 + KOH ® | FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 ® |
| Mg + HNO3( очень разб.) ® | KI + K2Cr2O7 + H2SO4 ® |
| H2O2 + HClO ® | NaI + MnO2 + H2SO4 ® |
| K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 ® S + | Na3[Cr(OH)6] + Br2 + NaOH ® |
| FeCl3 + KI ® | CrCl3 + H2O2 + NaOH ® |
| Na2SO3+K2Cr2O7+ H2SO4 ® | H2SO3 + Cl2 + Н2О ® |
| H2SO3 + H2S + Н2О ® | KI + KNO2 + H2SO4 ® |
8. Дополните уравнения окислительно-восстановительных реакций и уравняйте их методом полуреакций
| ….= СrCl3 + Cl2 + KCl +7H2O | ……..= CuSO4 + SO2 + H2O |
| …= MnSO4 + I2 + K2SO4 + 8H2O | KMnO4 + KI +…. = MnO2 + …. |
9. После нагревания 22,12 г перманганата калия образовалось 21,16 г твердой смеси. Какой максимальный объем хлора (н.у.) можно получить при действии на образовавшуюся смесь 36.5% -ной соляной кислоты (плотность 1.18 г/мл) ?
10. Газ, полученный при обжиге пирита, растворили в воде. К раствору прилили по каплям бромную воду до прекращения обесцвечивания брома, а затем избыток раствора хлорида бария. Отфильтрованный и высушенный осадок имел массу 116,5 г. Определите массу (г) пирита.
Лабораторная работа 8
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Теоретические вопросы
1. Состав координационных соединений: центральный атом – комплексообразователь, лиганд, внутренняя и внешняя сферы комплекса.
2. Заряд комплексного иона. Координационное число комплексообразователя. Связь координационного числа с зарядом центрального атома.
3. Диссоциация комплексных соединений. Катионные, анионные и нейтральные комплексы. Константа нестойкости комплексных ионов. Зависимость диссоциации комплексного иона от концентрации свободных молекул (или ионов) лиганда?
4. Дентатность лиганда. Классификация комплексных соединений по составу лигандов.
5. Природа химической связи в комплексных соединениях. Основные положения теории валентных связей и теории кристаллического поля. Тип связи между комплексообразователем и лигандами.
6. Магнитные свойства комплексных соединений. Внешнеорби-тальные и внутриорбитальные комплексы. Окраска комплекс-ных соединений.
7. Какие комплексы, согласно теории валентных связей, являются неустойчивыми и активными, а какие - устойчивыми и неактивными?
Экспериментальная часть