8.4 Лабораторная работа: Окислительно-восстановительные реакции

Цель работы: изучить окислительно-восстановительных реакций в теоретическом и экспериментальном аспектах.

Оборудование и реактивы. Растворы: 0,1 н иодид калия - КI, 1 н cерная кислота - Н₂SO₄, 0,1н хлорид железа (III) - FeCl₃, крахмальный клейстер, 3% перекись водорода - Н₂О₂, 0,1 н бихромат калия - К₂Сr₂O₇, 0,1 н сульфит натрия - Na₂SO₃, 0,1 н перманганат калия - КMnO₄, концентрированный раствор КОН.

Опыт 1. Окисление иодид-иона I^-.

1) В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора иодида калия - КI, 1-2 капли 1 н cерной кислоты - Н₂SO₄, 5-6 капель 0,1н раствора хлорида железа (III) - FeCl₃. Отметьте изменение окраски раствора.

К полученному раствору добавьте 1-2 капли крахмального клейстера. Отметьте изменение окраски раствора. На наличие какого продукта реакции указывает полученная окраска раствора?

Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию:

КI + FeCl₃ + Н₂SO₄ = I₂ + К₂SO₄ + FeCl₂ + НCl

2) В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора иодида калия - КI, 1-2 капли 1 н - cерной кислоты Н₂SO₄, 5-6 капель 3% раствора перекиси водорода - Н₂О₂. Отметьте изменение окраски раствора.

К полученному раствору добавьте 1-2 капли крахмального клейстера. Отметьте изменение окраски раствора.

Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию:

КI + Н₂О₂ + Н₂SO₄ = I₂ + К₂SO₄ + Н₂О

Опыт 2. Восстановление бихромат-иона Сr₂O₇ ^2-.

В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора бихромата калия - К₂Сr₂O₇, 2-3 капли 1н cерной кислоты - Н₂SO₄, 5-10 капель 0,1 н раствора сульфита натрия - Na₂SO₃. Отметьте изменение окраски раствора.

Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию:

К₂Сr₂O₇ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ = Na₂SO₄ + К₂SO₄ + Сr₂(SO₄)₃ + H₂O

Опыт 3. Окислительные свойства перманганат-иона MnO₄^-

в различных средах.

1) В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора перманганата калия - КMnO₄, 2-3 капли 1н cерной кислоты - Н₂SO₄ и по каплям до обесцвечивания 0,1 н раствор сульфита натрия - Na₂SO₃. Отметьте изменение окраски раствора.

Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию:

КMnO₄ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ = К₂SO₄ + Na₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

2) В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора перманганата калия - КMnO₄ и по каплям 0,1 н раствор сульфита натрия - Na₂SO₃ до образования осадка .

Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию:

КMnO₄ + Na₂SO₃ + Н₂O = КOН + Na₂SO₄ + MnO₂

3) В пробирку внесите 5-6 капель 0,1 н раствора перманганата калия - КMnO₄, 2-3 капли концентрированного раствора КОН и по каплям 0,1 н раствор сульфита натрия - Na₂SO₃ до перехода малиновой окраски в зеленую. Напишите уравнения электронного баланса и уравняйте реакцию.

КMnO₄ + Na₂SO₃ + КOН = Na₂SO₄ + К₂MnO₄ + H₂O

Вывод:

8.5 Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Чем обусловлено изменение степеней окисления в ходе окислительно-восстановительных реакций?

2. Какое вещество называется окислителем и какое восстановителем? Что с ними происходит в окислительно-восстановительных реакциях?

3. В чем основное отличие реакций ионного обмена от окислительно-восстановительных?

4. Какие вещества могут выступать в роли только окислителя, а какие только в роли восстановителя? Приведите примеры.

5. Какие вещества могут проявлять окислительно-восстановительную двойственность? Приведите примеры.

6. Какие существуют типы окислительно-восстановительных реакций?

7. Могут ли процессы окисления и восстановления протекать раздельно? Почему?

8. Всегда ли выделение элемента в виде простого вещества является следствием его восстановления? Приведите примеры.

9. Как называется метод, который используется для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций? Какое правило лежит в основе этого метода?

10. Чем отличаются межмолекулярные ОВР, внутримолекулярные ОВР и реакции диспропорционирования друг от друга?

11. Укажите в периодической системе элементы, обладающие наиболее сильными восстановительными и окислительными свойствами.

12. Приведите примеры окислительно-восстановительных реакций: а) протекающих в природе; б) осуществимых человеком в его практической деятельности.

13. Приведите формулы и названия важнейших веществ-окислителей и веществ-восстановителей.

14. Какие из следующих веществ могут быть: а) только окислителями; б) только восстановителями; в) и окислителями, и восстановителями: CrO₃, Mg₃P₂, Na₂CrO₄, SO₂, KI, KNO₂, LiClO₄, KH, H₂O₂, (NH₄)₂S?

15. Какие из следующих реакций являются окислительно-восстановительными?

KOH + CuCl₂ = KCl + Cu(OH)₂

KBr + Cl₂ = KCl + Br₂

Fe(OH)₃= Fe₂O₃ + H₂O

Pb(NO₃)₂ = PbO + NO₂ + O₂