“Химические свойства элементов VI группы и их соединений. Сера”.
Опыт 1. Сероводород и его свойства.
а) Растворение сероводорода в воде — демонстрационный опыт.
В пробирку с сульфидом железа (II) добавить 2 - 3 капли концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1,19 г/см3). Закрыть пробирку пробкой с изогнутой трубкой. Выделяющийся сероводород направить в пробирку, на 1/3 наполненную нейтральным раствором лакмуса.
ЗАДАНИЕ:
1. Отметить и объяснить изменение цвета лакмуса, указав, что собой представляет водный раствор сероводорода.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать уравнения диссоциации сероводородной кислоты и выражения констант диссоциации по 1-ой и 2-ой ступени. Выписать их числовые значения.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Восстановительные свойства сероводорода.
В две пробирки внести следующие растворы: в первую - 5 капель перманганата калия и 2 капли 2 н серной кислоты, во вторую - столько же дихромата калия и той же кислоты. В каждую из пробирок добавлять по каплям сероводородную воду до изменения окраски каждого раствора и его помутнения вследствие выделения серы.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая, что MnO4- ион переходит в ион Мn2+, а Сr2О72- - ион - в 2Сr3+ - иона.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 2. Получение малорастворимых сульфидов.
В две пробирки внести раздельно по 3 - 4 капли растворов сульфата марганца и нитрата свинца. В каждый раствор добавить по 2 - 4 капли сульфида аммония. Наблюдать выпадение осадков сульфида марганца и сульфида свинца. К полученным осадкам прибавить по 2 - 3 капли 2 н раствора азотной кислоты. Какой сульфид растворился? Возможно ли его образование в кислой среде?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
В две другие пробирки с растворами тех же солей марганца и свинца добавить по 3 - 4 капли сероводородной воды. В каком случае образование осадка не наблюдалось? Почему?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций получения сульфидов марганца и свинца. Указать их цвет.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Написать уравнение реакции растворения MnS в кислоте. Пользуясь значениями ПPMnS и ПРPbS, а также правилом произведения растворимости, объяснить:
a) различные результаты действия H2S и (NH4)2S на соль марганца;
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) образование осадка PbS в обоих случаях. (Образование осадка PbS может служить реакцией обнаружения иона S2+).
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 3. Получение диоксида серы и его растворение в воде.
Приготовить две пробирки: одну с раствором нейтрального лакмуса, другую — с дистиллированной водой. Пробирку наполнить на 1/8 ее объема кристаллами сульфита натрия, добавить 6 - 8 капель 4 н раствора серной кислоты и быстро закрыть пробкой с отводной трубкой. Выделяющийся газ пропустить в пробирки с нейтральным лакмусом и дистиллированной водой в течение 2 - 3 минут. Если выделение газа идет недостаточно энергично, пробирку осторожно подогреть. Полученный раствор SO2 в воде сохранить для опыта 4. На какие свойства водного раствора SO2 указывает окраска лакмуса?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения реакций:
a) получения сернистого газа,
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) взаимодействия с водой, протекающего с образованием гидрата SO2•H2O, и схему равновесия в полученном растворе:
1. SO2 • H2O ↔ HSO3- + H+
2. HS03- ↔ SO32- + H+
c) как сместится это равновесие при добавлении щелочи?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 4. Окислительные и восстановительные свойства соединений серы (IV).
а) Окислительные и восстановительные свойства SO2
В две пробирки, из которых одна с сероводородной, другая с йодной водой (по 3 - 5 капель), добавить по несколько капель полученного в опыте 3 водного раствора SO2. Отметить происходящие изменения в растворах.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения соответствующих реакций и указать, какие свойства проявляет диоксид серы в том и другом случае.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Восстановительные свойства SO32- - иона.
В пробирку, содержащую 5 - 6 капель раствора перманганата калия и 3 - 4 капли 2 н раствора хлороводородной кислоты, прибавить несколько кристалликов сульфита натрия. Отметить обесцвечивание раствора в связи с переходом иона МnО4- в ион Мn2+. (Данная реакция может служить реакцией открытия иона SO32- в отсутствие других восстановителей.)
ЗАДАНИЕ:
1. В какое соединение перешел сульфит натрия?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Учитывая, что сульфит бария растворим в азотной кислоте, а сульфат бария нерастворим, убедиться в переходе иона SО32- в ион SO42-, для чего в полученный раствор добавить 1 - 2 капли 2 н азотной кислоты и столько же раствора хлорида бария. Какое соединение выпало в осадок?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
3. Отметить наблюдаемые явления и написать уравнения всех протекающих реакций.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 5. Дегидратирующие свойства серной кислоты.
На листочке фильтровальной бумаги с помощью стеклянной палочки сделать надпись 2 н раствором серной кислоты. Бумагу просушить, держа высоко над пламенем горелки.
ЗАДАНИЕ:
1. Отметить и объяснить почернение бумаги.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Какое свойство проявляет концентрированная серная кислота в этом опыте?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Опыт 6. Взаимодействие серной кислоты с металлами.
а) Взаимодействие разбавленной серной кислоты с металлами.
В три пробирки внести по 5 - 8 капель 2 н раствора серной кислоты и по 2 - 3 кусочка металлов: в первую - цинка, во вторую - железа, в третью - меди. Если реакция идет медленно, слегка подогреть пробирки небольшим пламенем спиртовки.
ЗАДАНИЕ:
1. В каком случае реакция не идет? Почему?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать уравнения протекающих реакций. Какой элемент в этих реакциях является окислителем?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью.
В пробирку поместить 1 - 2 кусочка медной стружки и прилить 5 - 10 капель концентрированной серной кислоты (плотность 1,84 г/см3). Нагреть небольшим пламенем. Влажную синюю лакмусовую бумажку поднести к выделяющемуся газу. Отметить изменение окраски лакмусовой бумажки. По запаху (осторожно!) определить, какой газ выделяется.
Содержимое пробирки выпарить, охладить и растворить, прибавив в тигель 8 - 10 капель дистиллированной воды. Перенести пипеткой некоторое количество раствора в чистую пробирку. Отметить окраску раствора. Для какого иона характерна эта окраска?
ЗАДАНИЕ:
1. Описать наблюдаемые явления.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать уравнения реакций и указать какой элемент в молекуле серной кислоты является окислителем?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
в) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с цинком.
В пробирку поместить немного цинковой пыли и налить 5 - 10 капель концентрированной серной кислоты (плотность 1,84 г/см3). Пробирку нагреть небольшим пламенем спиртовки. К выделяющемуся газу поднести фильтровальную бумагу, смоченную раствором ацетата или нитрата свинца. Объяснить появление темного пятна на этой бумаге.
ЗАДАНИЕ:
1. Описать наблюдаемые явления.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Написать уравнения реакций взаимодействия концентрированной серной кислоты с цинком с образованием:
a) сернистого газа;
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
b) серы;
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
c) сероводорода.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 7. Различная растворимость сульфита и сульфата бария в кислоте.
В двух пробирках получить обменной реакцией сульфит и сульфат бария, для чего взять по 3 - 4 капли растворов соответствующих солей. Наблюдать образование осадков в обеих пробирках. Сравнить растворимость сульфита и сульфата бария в кислоте, добавив в обе пробирки по 1- 2 капли 2 н азотной кислот. Что наблюдается? Можно ли этой реакцией различить ионы SО32- и SO42-?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения реакций получения сульфата и сульфита бария и растворения последнего в кислоте.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
Опыт 8. Тиосульфат натрия и его свойства.
а) Неустойчивость тиосульфата в кислой среде.
Внести в пробирку 5 - 6 капель раствора тиосульфата натрия Nа2S2О3 и 3 - 4 капли 2 н серной кислоты.
ЗАДАНИЕ:
1. Отметить выпадение серы. По запаху определить, какой газ выделился.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Привести графическую формулу тиосульфата натрия.
| Формула |
3. Написать уравнение реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой. Указать окислитель и восстановитель.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Восстановительные свойства тиосульфата натрия.
В две пробирки внести раздельно по 5 - 6 капель бромной и йодной воды. В обе пробирки добавить по несколько капель тиосульфата натрия до обесцвечивания растворов.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать уравнения протекающих реакций, учитывая, что бром окисляет тиосульфат до сульфата, при этом в реакции участвует вода. (Выделяющаяся сера является продуктом побочной реакции). Йод окисляет тиосульфат до тетратионата Na2S4O6. В какую степень окисления переходит при этом бром и йод?
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
2. Может ли хлорная вода окислить тиосульфат натрия? Ответ мотивировать.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Опыт 9. Окислительные свойства пероксодисульфатов.
а) Окисление иодида калия.
В пробирку с раствором иодида калия (3 - 4 капли) прибавить столько же раствора пероксодисульфата аммония. Отметить изменение окраски раствора. Написать уравнение реакции.
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
б) Окисление сульфата хрома (III).
В пробирку с растворами сульфата хрома (III) (3 - 4 капли) и серной кислоты (2 - 3 капли) добавить 1 - 2 капли нитрата серебра в качестве катализатора, раствор нагреть на маленьком пламени горелки. В горячий раствор внести 2 - 3 кристаллика пероксодисульфата калия или аммония и снова нагреть смесь до изменения окраски.
ЗАДАНИЕ:
1. Написать графическую формулу пероксодисульфата аммония, расставить коэффициенты в уравнении реакции, написав схему электронного баланса:
Cr2(SO4)3 + (NH4)2S2O8 + H2O → (NH4)2SO4 + (NH4)2Cr2O7 + H2SO4
| Уравнения реакций: | Наблюдения: |
| Формула |