Учебно-методический комплекс дисциплины «Химия» для специальности 5В071700 — «Теплоэнергетика» (стр. 32 )

Результаты внесите в таблицу. Составьте уравнения гидролиза солей в молекулярной и молекулярно-ионной форме. Объясните наблюдаемые изменения окраски рН-индикаторной бумаги.

ОПЫТ 2. Влияние температуры на степень гидролиза

В пробирку возьмите 2-3 капли раствора ацетата натрия и 1 каплю фенолфталеина и нагрейте до кипения. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции гидролиза ацетата натрия в молекулярной и молекулярно-ионной форме. Объясните, почему окраска при нагревании усиливается, а при охлаждении ослабевает.

ОПЫТЗ. Необратимый гидролиз.

Налейте в пробирку 4-5 капель раствора сульфата алюминия и столько же раствора карбоната натрия (не перемешивать). Что происходит на границе раствора? Составьте уравнение реакции в молекулярной и молекулярно-ионной формах.

ОПЫТ 4.  Гидролиз кислых солей

В две пробирки налейте 2-3 мл раствора солей? В первую карбонат натрия, во вторую гидрокарбонат натрия. В обе пробирки добавьте по 1-2 капли фенолфталеина. В какой пробирке цвет изменяется больше? Какая соль гидролизуется больше, значит, в каком растворе преобладают ионы ОН-, почему? Напишите реакции гидролиза.

Таблица изменения окраски индикаторов в различных средах

Среда / Индикатор	Лакмус	Метилоранж	Фенолфталеин
Кислая среда	Красный	Розовый	Бесцветный
Нейтральная среда	Фиолетовый	Оранжевый	Бесцветный
Щелочная среда	Синий	Желтый	Малиновый

Данную таблицу применяют во всевозможных лабораторных работах. Многое реакции идут только при определенном значении рН среды, и изменение цвета индикатора как раз и подскажет вам приблизительную величину рН раствора.

Для справки:

Кислая среда - рН<7 Щелочная среда - рН >7 Нейтральная среда рН =7

Следует учитывать только, что фенолфталеин имеет одинаковую окраску в кислой и в нейтральной средах, а метилоранж следует добавлять самую малость, иначе, при высокой его концентрации, будет трудно уловить границу перехода цветов.

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое водородный показатель? Как рассчитывают его величину?

2.Какой химический процесс называется гидролизом?

3.В чем заключается сущность гидролиза?

4.Какие соли наиболее сильно подвергаются гидролизу? Какие соли не гидролизуются?

5.Какие факторы и как влияют на гидролиз?

6.Какие из перечисленных солей будут подвергаться гидролизу:

Na2SO4 , K2S, CH3COOK, AlCl3? Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза.

7.Имеются растворы солей KCl, NaCl, CuCl2 и AlCl3. В каких растворах концентрация иона H+ равна концентрации иона OH-? Ответ поясните.

8.Можно ли, пользуясь фенолфталеином, отличить водный раствор Na2SiO3 от водного раствора Na2SO4? Ответ поясните.

9.Что показывает величина рН раствора?

10. Какие индикаторы вы знаете? Охарактеризуйте изменение их окраски в зависимости от рН раствора.

11.Что называется произведением растворимости?

12.Запишите уравнение реакции образования какого-либо малорастворимого электролита (молекулярное и ионное) и выражение произведения растворимости этого электролита.

13.Как изменится растворимость осадка при добавлении одноименного иона?

Тестовые задания:

1. Гидролизу по катиону подвергается соль:

А) NaCl

B) Li2SO4

C) AlCl3

D) K2CO3

E) Na2SO4

2. Гидролизу по аниону подвергается соль:

А) NaCl

B) Li2SO4

C) AlCl3

D) K2CO3

E) Na2SO4

3. Соль слабой кислоты:

A) NaCl

B) K2SO4

C) Ca(NO3) 2

D) KClO4

E) KCN

4. Чтобы ослабить гидролиз Na2CO3, следует:

А) нагреть раствор;

В) добавить воды;

С) добавить в раствор NaOH;

D) пропустить через раствор СО2;

Е) нет правильного ответа.

5. Водородный показатель( рН) больше семи в растворе соли:

А) NaCl

B) Li2СO3

C) AlCl3

D) KNO3

E) CuSO4

6. Водородный показатель ( рН) меньше семи в растворе соли:

А) NaCl

B) Li2SO4

C) К2CО3

D) KNO3

E) CuSO4

7. Водородный показатель (рН) 0,1 М раствора НСl равен:

А) 1

B) 2

C) 7

D) 8

E) 12

8. Сумма коэффициентов в уравнении полного гидролиза сульфида алюминия равна:

А) 10

B) 12

C) 7

D) 8

E) 15

9. Водородный показатель (рН) равен семи в растворе соли:

А) NaCl

B) Li2S

C) К2CО3

D) Al(NO3)3

E) CuSO4

10. Метиловый оранжевый окрасится в розовый цвет в растворе соли :

А) Na2S

В) FeSO4;

С) Na2SO4;

D) NaCl;

Е) KNO3

Лабораторное занятие 9

Тема: «Окислительно-восстановительные реакции»

Цель занятия: формирование понятий о степени окисления, электронном балансе, электронно–ионном балансе, принципах классификации ОВР.

Методические рекомендации по проведению работы и обработке экспериментальных данных:

Опыт № 1. Окислительные свойства бихромата калия.

Налить в пробирку 1-2 мл бихромата калия (К2Сг207). Добавить к нему около 2 - мл разбавленной серной кислоты (H2S04) и прилить равный объем раствора KI. Наблюдайте пожелтение раствора  вследствии выделение йода. Напишите уравнение ОВР. Составьте электронные схемы, обозначив  окислитель и восстановитель.

Опыт №2. Восстановительные свойства сульфата железо

Налить в пробирку 1-2 мл перманганатата калия (КМп04). Добавить к нему около 2-х мл разбавленной серной кислоты (H2S04) и прилить равный объем раствора FeS04. Наблюдайте обесцвечивание раствора. Напишите уравнение ОВР. Составьте электронные схемы, обозначив окислитель и восстановитель.

Опыт №3.

Налить  в  пробирку 3-4  мл  сульфата  меди  (CuS04).  Зачистить  наждачной бумагой  железный  гвоздь  и  опустить  его  в  раствор CuS04.  Наблюдайте появление выделяемого медно-красного осадка на железном гвозде. Напишите уравнение ОВР. Составьте электронные схемы, обозначив  окислитель и восстановитель.

Опыт №4. Окислительные свойства марганцевогокислого калия в зависимости от реакции среды.

A)        реакция в кислой среде. Налейте в пробирку 1-2 мл раствора КМп04 и около 2 –х  мл разбавленной серной кислоты.  Прилейте раствор сернисто-кислого калия Na2S03 и наблюдайте полное обесцвечивание окраски вследствие образования MnS04. Составьте уравнение реакции, пользуясь таблицей окислителей - восстановителей и принимая во внимание, что Na2S03 окисляется в Na2S04.

Б) реакция в щелочной среде. Налейте в пробирку 1-2 мл раствора КМп04 и  около 2-х мл КОН. Прилейте раствор сернисто-кислого калия Na2S03 и наблюдайте появление зеленой окраски вследствие образования марганцовистого калия К2Мп04. Составьте уравнение реакции.

B)        реакция в нейтральной среде. Налейте в пробирку 1-2 мл раствора КмпО и прибавьте около 2-х мл Н20.  Прилейте раствор сернисто-кислого калия Na2S03. Наблюдайте выделение бурого осадка двуокиси марганца - Мп02. Составьте уравнение реакции, учитывая, что в число исходных веществ входит вода а в число продуктов реакции-гидроксид калия, почему? До каких продуктов восстаноавливается КМп04 в зависимости от реакции среды?

Вопросы для самопроверки:

1.Что называется степенью окисления? Какую роль играет данное понятие при рассмотрении окислительно – восстановительных процессов?

2.Дайте определение окислительно – восстановительным реакциям. Чем они отличаются от обменных реакций?

3.Какие типы окислительно – восстановительных процессов вы знаете?

4.В чём сущность процессов окисления и восстановления?

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

6.Как изменяются в процессе реакции степени окисления окислителя и восстановителя?

7. Какие применяют методы для составления уравнений ОВР?

8. Какое правило лежит в основе метода ионно – электронного баланса?

9. Объясните влияние среды на протекание окислительно – восстановительных реакций?

10.Можно ли предсказать направление окислительно – восстановительных реакций?

11.Какие простые вещества элементов периодической системы обладают наиболее сильными окислительными и восстановительными свойствами?

12. Назовите часто применяемые окислители и восстановители.

Контрольные задания:

1. Составьте схемы электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнениях реакций:

а) HNO3 + С → СО2 + NO + H2O;

б) HNO3 + AsH3 → H3AsO4 + NO2 + H2O;

2.Написать уравнения реакций :

а) КI + КNO2 + Н2SO4 =

б) КNO2 + КМnО4 + Н2SO4 =

3.Пользуясь ионно – электронным методом, составить ионные и молекулярные уравнения реакций, протекающих по схемам:

а) СIO3Ї + NO2Ї → CIЇ + NO3Ї

б) МnO42 + Н2О → МnO4Ї + МnO2 + OHЇ

4. Определить эквиваленты КСIO4, если это вещество в процессе реакции восстанавливается:

а) до КСI  б) до СI2.

5. Какой объём раствора дихромата калия, содержащего 14,7 г К2Сr2O7 в 1 л, необходим для окисления 2 л децимолярного раствора сероводорода в присутствии разбавленной серной кислоты? Ответ : 1,33 л.

6. Сколько литров углекислого газа при 27 ◦ С и 100 кПа получится при взаимодействии в сернокислом растворе 79 г КМnO4 с оксалатом натрия Nа2С2О4? Ответ : 62,4 л.

7.В какой среде меньше расходуется окислителя КМnO4: в кислой, нейтральной или щелочной? Почему?

8 Закончить составление уравнений внутримолекулярных окислительно –

восстановительных реакций и указать, какой атом или ион выполняет функцию восстановителя, а какой окислителя :

а) KNO3 → KNO2 + ……

б) AgNO3 → AgNO2 + NO2 + ……

в) NH4NO3 → N2O + ……

9. Сколько литров 30 % - ной соляной кислоты и пиролюзита, содержащего 90% двуокиси марганца прореагировали между собой, если выделившийся хлор при температуре 17 ◦ С и давлении 100 кПа занимал объём 8 л? Ответ : 161,4 г кислоты и 32,5 г МnO2

10. Как теоретически предсказать возможность самопроизвольного протекания окислительно – восстановительных реакций?