Учебно-методический комплекс дисциплины «Химия» (стр. 37 )

В отчёте: объясните наблюдаемые изменения с красным налётом меди;

составьте уравнения реакций, происходящих на катоде и аноде, в первом и втором случае. Приведите значения стандартных потенциалов электродных реакций и вычислите теоретическое напряжение разложения электролита, подвергшегося электролизу.

Опыт 3. Электролиз раствора хлорида цинка.

Электролизер заполните раствором хлорида цинка, опустите в него графитовые электроды, подключите их к источнику постоянного тока и проведите электролиз в течение 3-5 минут.

По окончании опыта выньте катод и установите наличие цинкового покрытия на его поверхности. Присутствие хлора в анодной зоне определите по появлению синего окрашивания при добавлении 2-3 капель раствора йодида калия и одной капли раствора крахмала.

По окончании опыта выньте катод обработайте соляной кислотой (осторожно!) для снятия пленки цинка. Электроды и электролизер тщательно промойте водой, предварительно обработав анод раствором Na2S2O3.

В отчёте: составьте схему электролиза раствора хлорида цинка. Приведите значения стандартных потенциалов электродных реакций и вычислите теоретическое напряжение разложения электролита, подвергшегося электролизу.

Опыт 4. Электролиз раствора Na2SO4.

В U – образный сосуд (или стеклянный сосуд) Залейте раствор сульфата натрия, прибавьте в оба колена сосуда по 3-4 капли раствора лакмуса. Опустите в оба колена графитовые электроды и пропустите через раствор на катодном и анодном участках?

В отчёте: укажите, какие газы выделяются на электродах; составьте схему электролиза раствора сульфата натрия.

Опыт 5. Электролиз раствора хлорида олова (II).

Электролизер заполните раствором хлорида олова (II), опустите в него графитовые электроды, подключите их к источнику постоянного тока и проводите электролиз в течение 3-5 минут. Наблюдайте на катоде появление блестящих кристалликов металлического олова. Окисление или  восстановление олова происходит на катоде? Напишите уравнение катодного

процесса. Докажите образование свободного хлора на аноде, для чего выньте анод из электролиза, прибавьте в анодное пространство в анодное пространство по 3-4 капли растворов йодида калия и крахмала и наблюдайте появление синего окрашивания.

В отчёте: составьте схему электролиза раствора хлорида олова (II). Приведите значения стандартных потенциалов электродных реакций и вычислите теоретическое напряжение разложения электролита, подвергшегося электролизу.

Контрольные вопросы:

1. Что называется электролизом?

2. В чем сущность электролиза?

3. Какова последовательность электродных процессов на катоде электролизера?

4. Какова последовательность электродных процессов на аноде электролизера?

5. В чем суть электрического рафинирования металлов?

6. какие закономерности определяют процесс электролиза?

7. Какие продукты образуются при электролизе на инертных электродах водных растворов: а) AgNO3 б) KBr в) Na2SO4?

8. Неочищенная медь содержит примеси серебра и никеля. Что произойдет с этими примесями при электрическом рафинировании меди?

9. Раствор содержит ионы Fe2+ , Ag+ , Pb2+ концентрации. В какой последовательности эти ионы будут выделяться при электролизе, если напряжение достаточно для выделения любого металла.

10. Составьте схемы электролиза водного раствора сульфата цинка, если:

а) анод цинковый;

б) анод угольный.

Тестовый контроль:

1. При электролизе водного раствора сульфата калия на катоде протекает процесс:

А) К+ + ё → К°

В) 2Н20 - 4ё → 02о + 4Н+

C) 2Н20 + 2ё → Н2 + 2ОН-

D) 40Н-- 4ё → 02 + 2Н20

2. Первым восстанавливается на катоде в водном растворе (при равенстве концентраций ) катион металла:

A) Fe2+

B) Сu2+

С) Ag+

D) Al3+

E) Ni2+

3. При полном электролизе водного раствора KCI на аноде выделилось 2,8 л газа, а накатоде при (н. у.) выделится:

A) 2,8 л 02

B.) 5,6 л Н2

C) 2,8 л Н2

D) 5,6 л 02

E) 5,6 л Сl2

4. Неверное утверждение:

A) На катоде источника постоянного тока происходит процесс передачи электронов катионам из раствора или расплава, поэтому катод является восстановителем

B) На аноде происходит отдача электронов анионами, поэтому анод является

окислителем

C) На катоде происходит окисление катионов из раствора или расплава

D) На аноде происходит окисление анионов из раствора или расплава

5. Ёмкости, в которых проводится электролиз, называются:

A) Конверторами

B)Электролизерами

C) Электродами

D) Электрофорезами

6. При электролизе водных растворов солей органических кислот на аноде происходит процесс:

A)2RCOO - - 2ё → R - R + С02

B)40Н - - 4ё → 2Н20 + 02о

C) 2RCOO - - 2ё → R - СО - R + 02о

D)2RCOO - - 2ё → 2R - О - R + 2СО2

8. При электролизе раствора хлорида кальция на катоде выделилось 5,6 г водорода. Какой газ выделился на аноде и какова его масса?

A)198,8 г Сl2

B)89,6 г 02

C)243,6 г Сl2

D)102,2 г НС1

E) 202,2 г НС1

9. При электролизе водного раствора смеси солей CrCl3 и NaBr на катоде будет практически выделяться :

A) Сl2

B) 02

C) Na

D) Н2

E) Cr

10. При электролизе раствора CuSO4 на аноде образовалось 570 мл газа (н. у.). Масса меди, выделившейся на катоде:

А) 3,257 г

В) 5,325 г

С) 6,514 г

D) 5,821 г

Е) 4,123 г

Лабораторное занятие 15

Тема: «Получение и свойства комплексных соединений» (1 час)

Цель занятия: углубление знаний о донорно – акцепторном взаимодействии между молекулами; знакомство с комплексными соединениями (КС), их номенклатурой, образованием, стойкостью; формирование понятий о различии между простыми и комплексными ионами; приобретение практических навыков получения комплексных соединений, изучение их свойств.

Оборудование и реактивы: пробирки, штатив, пипетки, спиртовка, щипцы. Растворы аммиака, сульфата меди, железоаммониевых квасцов, роданида калия, щелочи (конц.), хлорида бария, красной кровяной соли, сернокислого железа (II). 

Выполнение работы:

Опыт № 1. Получение комплексных солей. 

Налить в пробирку 2 мл  сульфата меди и по каплям прибавить раствор  аммиака. Наблюдать  образование осадка  основной  соли  меди  (CuOH)2SО4. Написать молекулярное и  ионное уравнения реакции. К  полученному  осадку  прилить избыток раствора аммиака. Получается  раствор, содержащий  комплексный  ион [Cu(NH3)4]2+. Написать молекулярное и ионное уравнение реакции образования комплексной соли.

Опыт №2. Диссоциация железоаммониевых квасцов.

Налить в три пробирки по 2 мл раствора железоаммониевых квасцов (NH4)2Fe2(S04)4 . В одну пробирку добавить несколько капель роданистого калия. Наличие, какого иона в растворе взятой соли указывает появление красно-бурой окраски. В другую пробирку добавить несколько капель концентрированного раствора щелочи. Слегка нагреть. На наличие, какого иона указывает запах аммиака. В третью пробирку добавить 1 мл раствора хлорида бария. Какое вещество выпадает в осадок? На присутствие, какого иона в растворе указывает образование этого осадка? Составить уравнение диссоциации железоаммониевых квасцов. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций, происходящих во всех трех пробирках. Какой солью, двойной или комплексной является данная соль?

Опыт №3. Диссоциация гексацианоферрата (III) калия.

Налить в две пробирки по 2мл раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. В одну из них добавить несколько капель щелочи, в другую роданистого калия. Сравнить результаты опытов №2 и №3 и указать, какой солью, двойной или комплексной является гексацианоферрат (III) калия. Составить уравнение диссоциации этой соли.

Опыт №4. Комплексные соединения в реакциях обмена.

Налить  в  пробирку 1 мл раствора сернокислого железа (II) и добавить  несколько  капель раствора красной  кровяной  соли.  Наблюдать образование осадка турнбулевой сини Fe3[Fe(CN)6]2. Написать молекулярное и ионное уравнение реакции. Присутствие каких ионов - железа определяется с помощью этой химической реакции.

Опыт №5. Устойчивость комплексных ионов.

Реакцией обмена получить гидроксид меди (II), растворить его в избытке раствора аммиака. К полученному аммиакату меди [Cu(NH3)4](OH)2 добавить раствор сульфида натрия, записать константу нестойкости комплексного иона. Дать объяснение происходящему процессу. Написать уравнения химических реакций.

Контрольные вопросы:

1. Какие соединения называются комплексными?

2. Какие основные положения координационной теории?

3. Что такое координационное число?

4. Что образуют внутреннюю сферу комплексных соединений?

5. Какие ионы образуют внешнюю сферу комплекса?

6. От чего зависят величина и знак заряда комплексной частицы?

7. Как строятся названия комплексных соединений?

8. Какие виды изомерии встречаются в комплексных соединениях?

9. Из каких частиц состоит внутренняя сфера комплексных соединений?

10. Отчего зависит величина и знак заряда комплексной частицы?

11. Приведите примеры комплексных катионов, анионов и нейтральных комплексных частиц?

4 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ

№	СРСП	Кол-во час.	СРС	Кол-во час.
1.	Основные классы неорганических соединений. Типы химических реакций. Решение типовых задач по теме	1	Составление глоссария основных понятий и терминов химии	3
2.	Использовать представление о квантовании энергии для объяснения происхождения линейчатых спектров. Характеризовать энергетическое состояние электрона в атоме набором квантовых чисел и записывать его формулой, используя буквенное обозначение орбитального квантового числа	2	Решение задач на стехиометрические законы химии, использование понятий эквивалент вещества, соединения, окислительно-восстановительный, на применение законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро	6
3.	Строение ядра атома. Строение электронной оболочки атома	2	Эволюция развития теорий сложности атома. Строения атома	5
4.	Характеристика атомов, простых и сложных веществ химических элементов по положению в классической периодической системе	1	Периодические свойства атомов. Первичная, вторичная, внутренняя периодичность. Радиус атома, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность	5
5.	Характер изменения энтропии в реакции по уравнению и агрегатному состоянию исходных веществ и продуктов. Вычисление изменения энергии Гиббса. Определение влияния температуры на направление химического процесса, если известны знаки при H и S	1	Характер изменения энтальпии системы при экзо - и эндотермическом процессе. Понятие «энтальпия образования вещества». Вычисление энтальпии процесса, используя закон Гесса	4,5
6.	Формулы для расчета скорости реакций, протекающих в гомогенных и гетерогенных системах. Для различных реакций анализ характера изменения скорости при изменении температуры. Вычисление температурного коэффициента скорости реакции. Использование правила Вант-Гоффа и уравнения Аррениуса. Формулы для вычисления константы равновесия обратимых процессов. Анализ характера смещения равновесия в зависимости от изменения температуры, давления, концентрации	2	Скорость химических реакций. Химическое равновесие	6
7.	Способы выражения концентраций растворов. Решение типовых задач по теме	1	Растворы. Свойства растворов. Растворимость веществ	4
8.	Выполнение упражнений на тему обменные реакции	1	Теория электролитической диссоциаций. Степень и константа диссоциаций. Сильные и слабые электролиты	5
9.	Гидролиз солей. Решение типовых задач по теме	1,5	Произведение растворимости.  Диссоциация воды. Водородный показатель	6
10.	Составления уравнений ОВР. Метод полуреакций и метод электронного баланса. Решение типовых задач по теме	2	Окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительные свойства элементов. Виды окислительно-восстановительной реакции	6
11	Электродный потенциал и электролиз. Решение типовых задач по теме	3	Электродный потенциал и электролиз	7
12	Химическая связь. Решение типовых задач по теме	3	Химическая связь. Типы химической связи: ковалентная, ионная, водородная, Ван-дер-ваальсова. Метод валентных связей. Гибридизация. Метод молекулярных орбиталей	6
13	Пространственное расположение и изомерия комплексных соединений. Решение типовых задач по теме	2	Основные положения координационной теории. Типы и номенклатура комплексных соединений. Решение типовых задач по теме	4