Лабораторная работа №4
Тема: Сера и ее соединения
Цель работы: Изучить свойства серы и ее соединений.
Посуда и принадлежности:
• Пробирки
• Газовая горелка
• Предметные стекла
Реактивы:
• Железо, Fe, гвозди
• Цинк, Zn, гранулы
• Серная кислота, H2SO4: разбавленная, 85%-ная и 96%-ная
• Сульфит натрия, Na2SO3, раствор
• Бромная вода, Br2 + Н2О
• Йодная вода, J2 + Н2О
• Перманганат калия, КМnO4, раствор
• Бихромат калия, K2Cr2O7, раствор
• Сера
• Азотная кислота, HNO3, концентрированная
• Сульфид натрия, Na2S, раствор и кристаллич.
• Соляная кислота, НС1, разбавленная
• Сульфат меди, CuSO4 раствор
• Ацетат свинца, РЬ(СН3СОО)2, раствор
• Сульфат никеля, NiSO4, раствор
• Хлорная вода, Cl2 + Н2О
• Тиосульфат натрия, Na2S2O3, раствор
• Сульфат натрия, Na2SO4, раствор
• Хлорид бария, ВаCl2, раствор
• Нитрат свинца, РЬ(NO3)2, раствор
• Нитрат серебра, AgNO3, раствор
• Хлорид железа (III), FeCl3, раствор
Ход работы:
Опыт 1. Аллотропия серы. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОПЫТ!
а) Наполнить тигель на 1/4 часть порошком серы и, укрепив в штативе, осторожно, избегая перегрева, нагреть в пламени горелки, внимательно наблюдая происходящие изменения и доводя серу постепенно до кипения. Кипящую жидкость вылить из тигля тонкой струей в стакан с водой. Если сера при выливании загорится, то, не обращая на это внимание, вылить ее до конца, а оставшуюся в тигле горящую серу потушить, накрыв тигель крышечкой. Вынуть охлажденную серу из воды, оценить ее свойства. Оставить пластическую серу лежать до конца занятия. Она постепенно станет ломкой и хрупкой.
б) Расплавить серу в тигле при слабом нагревании. Оставить тигель охлаждаться до тех пор, пока на поверхности серы появится корка. Пробив в ней посередине отверстие (диаметром 1-2 см), вылить серу, не успевшую застыть. Наблюдать образовавшиеся на стенках тигля кристаллы моноклинной серы.
Опыт 2. Взаимодействие серы с азотной кислотой
Небольшой кусочек серы поместить в цилиндрическую пробирку с 5-6 каплями концентрированной азотной кислоты.
Пробирку закрепить в держателе, нагреть ее пламенем горелки. Отметить выделение газа NO2 и уменьшение кусочка серы. После этого дать пробирке остыть. Несколько капель полученного раствора перенести в другую пробирку, добавить 3-5 капель дистиллированной воды и столько же хлорида бария. Выпавший при этом осадок является солью серной кислоты - сульфатом бария. Написать уравнение реакции взаимодействия серы с азотной кислотой. Составить уравнение электронного баланса.
Опыт 3. Изучение свойств сероводорода
а) Качественная реакция на сероводород и его соли.
Налить в пробирку около 2мл сульфата меди, добавить 2-3 капли сероводородной воды. Повторить опыт, последовательно используя (вместо сульфата меди) растворы следующих солей: ацетата свинца, сульфата никеля, сульфата марганца.
Написать уравнения соответствующих реакций, отметить цвет образующихся осадков.
б) Восстановительные свойства сульфидов.
Налить в первую пробирку 1мл бромной воды. Аккуратно положить в эту же пробирку 3-4 кристаллика сульфида натрия и перемешать.
Записать результаты наблюдений и дать им объяснение, записав уравнение реакции.
Во вторую пробирку налить 1мл раствора перманганата калия, добавить 2-3 капли раствора серной кислоты. Аккуратно положить в эту же пробирку 3-4 кристаллика сульфида натрия и перемешать.
Записать результаты наблюдений, дать им объяснение, записав уравнение реакции. В третью пробирку налить 1мл раствора бихромата калия и 2-3 капли серной кислоты. Аккуратно положить в эту же пробирку 3-4 кристаллика сульфида натрия и перемешать. Записать результаты наблюдений и дать им объяснение, записав уравнение реакции.
Опыт 4. Окислительно-восстановительные свойства солей сернистой кислоты
В 4пробирки налить несколько миллилитров раствора сульфита натрия.
В первую пробирку прилить несколько капель бромной воды, во вторую - йодной воды. Объяснить обесцвечивание растворов.
Содержимое третей и четвертой пробирок подкислить несколькими каплями разбавленной серной кислоты. Затем в третью пробирку добавить несколько капель раствора перманганата калия. Чем объяснить обесцвечивание розовой окраски? В четвертую пробирку прилить несколько капель раствора бихромата калия. Объяснить произошедшие изменения.
Написать уравнения окислительно-восстановительных реакций между: а) йодной водой и сульфитом натрия; в) бромной водой и сульфитом натрия; г) сульфитом натрия и перманганатом калия в кислой среде; д) сульфитом натрия и бихроматом калия в кислой среде.
Составить уравнения электронного или электронно-ионного баланса. Указать, в каких реакциях сульфит натрия - окислитель, в каких - восстановитель.
Опыт 5. Свойства серной кислоты различной концентрации.
а) Взаимодействие железа с концентрированной и разбавленной серной кислотой.
В три пробирки налить: в первую - разбавленную серную кислоту, во вторую - 85%-ную, в третью - 96%-ную серную кислоту. В каждую из них добавить по несколько опилок железа. В каких случаях протекает реакция, в каких - нет? Какой газ выделяется из первой пробирки, какой - из второй?
Написать уравнения соответствующих реакций
б) Взаимодействие цинка с серной кислотой.
В первую пробирку налить разбавленную серную кислоту. Добавить гранулу цинка. Какой газ выделяется?
Во вторую пробирку налить 85%-ную серную кислоту. Добавить цинк. Осторожно понюхать выделяющийся газ. Какому газу соответствует данный характерный запах (запах горящей серы)? Затем эту пробирку подогреть. Объяснить, чем вызвано помутнение раствора, а затем появление характерного запаха гниющего белка. Написать четыре уравнения реакций: одно - взаимодействия цинка с разбавленной и три - с концентрированной серной кислотой.
Опыт 6. Свойства солей тиосерной кислоты
а) В первой пробирке к раствору тиосульфата натрия прибавить небольшое количество соляной кислоты. Какой газ выделяется? Написать уравнение протекающей реакции.
Во второй пробирке к раствору тиосульфата натрия прибавить небольшое количество хлорной воды.
Написать уравнение реакции, имея в виду, что при реакции образуется H2SO4.
б) Взаимодействие тиосульфата натрия с хлоридом железа (III). В пробирку с 5-6 каплями раствора хлорида железа (III) добавить столько же раствора тиосульфата натрия. Отметить изменение окраски, обусловленное реакцией образования комплексного соединения Na[Fe(S2O3)2]. Пробирку поставит в штатив и наблюдать постепенное изменение окраски вследствие восстановления железа (III) до железа (II) и окисления лиганда S2O32- в тетратионат - ион S4O62- . Написать уравнение реакции получения комплексного соединения Na[Fe(S2O3)2]. Его дальнейшее взаимодействие с избытком хлорида железа (III) протекает по уравнению:
Na[Fe(S2O3)2]+FeCl3= FeS4O6+FeCl2+NaCl
Опыт 7. Получение малорастворимых сульфатов
Получить на предметном стекле осадки сульфатов бария, свинца, серебра, прибавляя по капле растворимого сульфата натрия к капле раствора хлорида бария, нитрата свинца и нитрата серебра. Рассмотреть полученные осадки.
Написать в ионной форме соответствующие уравнения реакций, являющихся реакциями обнаружения иона SO42-.
Самостоятельно. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Студент:...........................................................
Имя, фамилия
Работа выполнена:......................................... Преподаватель:...................................
Работа защищена:............................................
Дата, подпись преподавателя....................................................................
