Экспериментальная часть

Опыт 1. Восстановительные свойства металлов

В три пробирки налить до 1/3 их объема раствор сульфата меди и опустить на несколько минут в одну из них цинковую, во вторую – железную, в третью – алюминиевую пластинки. Записать наблюдаемые явления. Составить уравнения реакций, расставить коэффициенты методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель.

Опыт 2. Окислительные свойства ионов высшей валентности

2.1. Подействовать на несколько кристаллов перманганата калия (KMnO₄) небольшим количеством концентрированной соляной кислоты. Опыт проводить под тягой! Наблюдать образование в пробирке газа (указать, какого). Составить уравнение реакции, расставить коэффициенты методом электронного баланса.

2.2. К раствору дихромата калия K₂Cr₂O₇ добавить разбавленную серную кислоту, затем подействовать раствором сульфата железа (II) FeSO₄. Записать наблюдаемые явления. Пользуясь электронными уравнениями, расставить коэффициенты в уравнении реакции, указать окислитель и восстановитель.

K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + FeSO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Fe₂(SO₄)₃ +H₂O

2.3. К 2 см³ раствора сульфата железа (II) FeSO₄ прилить равный объем разбавленной серной кислоты и 1 см³ раствора KMnO₄. Окраска исчезает. Объясните, почему. Схема реакции:

FeSO₄ + H₂SO₄ + KMnO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

2.4. На небольшое количество меди подействовать в отдельных пробирках концентрированной и разбавленной азотной кислотой. Опыт проводить в вытяжном шкафу! Записать наблюдаемые явления и составить уравнения химических реакций.

Примечание: при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой выделяется оксид азота (IV), а с разбавленной – оксид азота (II).

Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства ионов трехвалентного азота

Убедиться в окислительно-восстановительной двойственности нитрита калия KNO₂. Для этого в две пробирки налить раствор нитрита калия, подкисленного разбавленной серной кислотой. В одну пробирку прилить раствор иодида калия, а в другую – дихромата калия.

3.1. KNO₂ + H₂SO₄ + KI → I₂ + K₂SO₄ + NO + H₂O

3.2. KNO₂ + H₂SO₄ + K₂Cr₂O₇ → KNO₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ +H₂O

Записать и объяснить наблюдаемые явления. В каком случае нитрит-ионы проявляют восстановительные, в каком – окислительные свойства? Расставить коэффициенты в уравнениях реакций методом электронного баланса.

Опыт 4. Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода

4.1. К раствору перманганата калия, подкисленному разбавленной серной кислотой, прилить раствор пероксида водорода. При помощи лучинки испытать выделяющийся газ. Записать и объяснить наблюдаемые явления, расставить коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель.

KMnO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + O₂

4.2. К подкисленному разбавленной серной кислотой раствору иодида калия прилить раствор пероксида водорода.

KI + H₂SO₄ + H₂O₂ → I₂ + K₂SO₄ + H₂O

Доказать присутствие свободного йода, добавив в пробирку немного свежеприготовленного крахмального клейстера.

Записать наблюдаемые явления. Расставить коэффициенты, указать окислитель и восстановитель в схеме реакции.

В пероксиде водорода Н₂О₂ степень окисления атома кислорода равна –1, т.е. имеет промежуточное значение между его степенью окисления в простом веществе (0) и в воде (–2). Поэтому пероксид водорода обладает свойствами как окислителя, так и восстановителя, хотя его окислительные свойства выражены более ярко, чем восстановительные, и обычно пероксид водорода используется как окислитель.