книги / Химические свойства элементов VIIA группы и их соединений

10. Прокалите смесь кристаллических хлората калия, гидроксида калия и хлорида хрома (III) в весовом соотношении 4:4:1. Обратите внимание на цвет сплава. Напишите уравнение реакции. Сделайте вывод о свойствах соединений хлора (+5).

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов;

б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

Вариант 11 Свойства иода и его соединений

Получение и свойства иода

1.К подкисленному разбавленной серной кислотой раствору сульфата железа (II) прилейте иодноватую кислоту до изменения окраски жидкости. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

2.К водному раствору иода добавьте 1–2 мл толуола и тщательно перемешайте жидкость. Обратите внимание на цвет водного и толуольного кольца. Сделайте вывод о растворимости галогенов в полярных

èмалополярных растворителях.

3.Поместите несколько кристаллов иода в сухую пробирку и нагрейте ее. Что наблюдаете? Объясните наблюдаемое явление. Каков тип кристаллической решетки иода.

4.Разотрите в ступке немного иода и приготовьте смесь иода и порошкообразного алюминия в равных количествах. Поместите смесь в фарфоровую чашку и из пипетки добавьте 2 капли воды (òÿãà!). Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вода является катализатором.

Соединения иода (–1)

5.Ê 1–2 мл насыщенного раствора иодида калия по каплям добавьте бромную воду до изменения окраски раствора. Выделившийся иод экстрагируйте толуолом. Составьте уравнение реакции.

6.Ê 1–2 мл насыщенного раствора иодида калия прилейте подкисленный уксусной кислотой раствор хлорида железа (III) до изменения окраски раствора. Составьте уравнение реакции.

41

7. В пробирку положите несколько кристаллов иодида калия и добавьте 2–3 капли концентрированной серной кислоты. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Можно ли действием концентрированной серной кислоты на хлорид натрия получить хлор? Ответ обоснуйте. Сравните ЭДС реакций.

Соединения иода (+1)

8. К иодной воде добавьте раствор щелочи до обесцвечивания раствора, затем полученный раствор прилейте к раствору фуксина. Что наблюдаете? Составьте уравнения следующих реакций:

а) взаимодействия иода и щелочи; б) гидролиза гипоиодита натрия;

в) разложения иодноватистой кислоты.

Соединения иода (+5)

9.Небольшое количество иодата калия поместите в пробирку и нагрейте над пламенем спиртовки. Тлеющей лучинкой проверьте, выделяется ли кислород. Составьте уравнение реакции.

10.К раствору иодата калия, подкисленного разбавленной серной кислотой, прилейте раствор иодида калия до изменения окраски и добавьте 2–3 капли крахмала. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов; б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных

свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

Вариант 12 Свойства брома и его соединений

Получение и свойства брома

1. К подкисленному серной кислотой раствору бромида натрия прилейте раствор хлорной извести до изменения окраски раствора. Составьте уравнение реакции. Затем добавьте 0,5–1 мл толуола. Энергично

42

встряхните содержимое пробирки. По какому признаку можно судить об образовании свободного брома? В каких растворителях (полярных или малополярных) лучше растворяется бром?

2.К бромной воде добавьте концентрированный раствор гидроксида натрия до обесцвечивания раствора. Составьте уравнение реакции.

3.К раствору соли хрома (III) прилейте раствор концентрированной щелочи. К полученному раствору добавьте бромной воды. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

4.К насыщенному раствору иодида калия прилейте бромной воды

èдобавьте несколько капель раствора крахмала. Как изменился цвет раствора? Почему? Составьте уравнение реакции. Какие свойства проявляет бром в свободном состоянии?

Соединения брома (–1)

5.В пробирку поместите несколько кристаллов бромида натрия (òÿãà!) и осторожно добавьте несколько капель концентрированной серной кислоты. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

6.В пробирку, содержащую смесь кристаллического бромида калия

èдиоксида марганца, прилейте несколько капель 60%-ного раствора серной кислоты (òÿãà!). Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

Cоединения брома (+1)

7. К раствору бромной воды добавьте концентрированный раствор щелочи до обесцвечивания раствора. К полученному раствору по каплям добавьте серную кислоту до достижения величины рН 7. Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций.

8. К раствору гипобромита натрия добавьте несколько капель фуксина. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции разложения гипобромита натрия. Объясните причину обесцвечивания красителя.

Соединения брома (+5)

9.К раствору бромата калия добавьте раствор сульфида натрия. Повторите опыт в кислой и щелочной среде. Что наблюдаете? В какой среде возможна данная реакция? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

10.В тигле сплавьте смесь кристаллических сульфата марганца (II), гидроксида калия и бромата калия, взятых в весовом соотношении 1:4:4. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

43

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов; б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных

свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

Вариант 13 Свойства хлора и его соединений

Получение и свойства хлора

1. U-образную трубку налейте раствор хлорида меди (II), опустите угольные электроды и включите прибор в сеть постоянного тока. Что наблюдаете? Через 3–5 минут выключите ток. Достаньте электроды и добавьте несколько капель иодида калия в анодное пространство. Запишите наблюдения. Составьте электронные уравнения реакций, протекающих на электродах.

2.Получите хлор действием концентрированной соляной кислоты на дихромат калия. Опыт проводите при нагревании. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

3.Пропустите хлор в раствор гидроксида калия при температуре 15–20 °С. Составьте уравнение реакции.

4.Обменной реакцией получите гидроксид марганца (II) и к полу- ченному осадку добавьте хлорной воды. Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций.

Соединения хлора (–1)

5.Получите хлороводород действием концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия (òÿãà!). Составьте уравнение реакции.

6.На стекло поместите на расстоянии 2 см каплю концентрированной соляной кислоты и каплю 20%-ного раствора аммиака. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

7.Испытайте действие концентрированной соляной кислоты на оксид марганца (II) и диоксид марганца. Что наблюдаете? Какие свойства проявляют оксид марганца (II) и оксид марганца (IV)? Составьте уравнения реакций. Вычислите ЭДС.

44

Соединения хлора (+1)

8. Получите обменной реакцией гидроксид свинца (II) и добавьте раствор гипохлорита натрия. Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций.

Соединения хлора (+5)

9. К небольшому количеству кристаллического хлората калия ( 0,25 г) прибавьте 5–6 капель воды и несколько кристаллов иода. Затем к полученной смеси прибавьте 2–3 капли концентрированной серной кислоты (òÿãà!). Работайте в очках! Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

10. В тигле сплавьте смесь кристаллических оксида хрома (III), хлората калия и гидроксида калия в весовом соотношении 1:4:4. Укажите цвет сплава. Составьте уравнение реакции. Какие свойства проявляют соединения хлора (+5)?

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов; б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных

свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

Вариант 14 Свойства хлора и его соединений

Получение и свойства хлора

1. В U-образную трубку налейте раствор хлорида натрия, опустите угольные электроды и включите прибор в сеть постоянного тока. Наблюдайте за процессами, протекающими на аноде и катоде. Определите по цвету и запаху, какой газ выделяется на аноде. Добавьте несколько капель раствора иодида калия в анодное пространство. Как изменилась окраска раствора? В катодном пространстве определите pH среды универсальной индикаторной бумагой. Составьте электронные уравнения реакций, протекающих на электродах.

45

2.Получите хлор действием концентрированной соляной кислоты на висмутат натрия (òÿãà!). Наблюдайте на фоне белой бумаги цвет газообразного хлора. Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

3.Прилейте хлорную воду к насыщенному раствору иодида калия. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

4.К раствору манганата калия прилейте хлорной воды. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

Соединения хлора (–1)

5.Испытайте действие разбавленной соляной кислоты на железо, оксид железа (III), гидроксид железа (III). Составьте уравнения возможных реакций.

6.Поместите в пробирку оксид марганца (IV) и добавьте концентрированной соляной кислоты (òÿãà!). Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций.

Соединения хлора (+1)

7.Получите гидроксид свинца (II) обменной реакцией. Отметьте цвет осадка. Прилейте к гидроксиду свинца (II) раствор гипохлорита натрия. Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций. Какие свойства проявляет гипохлорит натрия? Почему окислительная способность гипохлорита натрия со временем уменьшается?

8.К твердому гипохлориту кальция добавьте небольшое количество кристаллического хлорида кобальта (катализатор). Смесь перемешайте

èнагрейте в пробирке над пламенем спиртовки. Какой газ выделяется? Возможность выделения кислорода проверьте тлеющей лучинкой. Составьте уравнение реакции.

Соединения хлора (+5)

9.Сплавьте в тигле смесь кристаллических хлората калия, хлорида марганца и гидроксида калия, взятых в весовом соотношении 1:2:4. Отметьте цвет сплава. Составьте уравнение реакции. Какие свойства проявляет хлорат калия?

10.К раствору хлората калия прилейте раствор щавелевой кислоты. Составьте уравнение реакции, учитывая, что один из продуктов — оксид углерода (IV). Вычислите ЭДС.

46

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов; б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных

свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

Вариант 15 Свойства иода и его соединений

Получение и свойства иода

1.В пробирку поместите хорошо перемешанную смесь кристалли- ческих дихромата калия и иодида калия (1:1) и прилейте 2 н. раствор серной кислоты. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

2.К небольшому количеству кристаллического иода добавьте равное количество порошкообразного алюминия. Смесь перемешайте и перенесите на кафельную плитку или в фарфоровую чашку (òÿãà!). К смеси добавьте 1–2 капли дистиллированной воды. Что наблюдаете? Какую роль выполняет вода в данной реакции? Составьте уравнение реакции.

3.Пробирку с несколькими кристаллами иода нагрейте до возгонки иода и внесите в пробирку влажную полоску цветной ткани. Наблюдается ли обесцвечивание ткани? Почему?

4.Налейте в пробирку 1–2 мл концентрированного раствора азотной кислоты (òÿãà!) и добавьте небольшое количество кристаллического иода. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

5.К иодной воде прилейте по каплям раствор тиосульфата натрия до изменения окраски раствора. Составьте уравнение реакции окисления тиосульфата натрия иодом до тетратионата натрия (Na2S4O6).

Соединения иода (–1)

6.В две пробирки поместите по несколько кристаллов иодида калия.

Âпервую пробирку добавьте несколько капель концентрированной серной кислоты (òÿãà!), во вторую — разбавленной серной кислоты. Что наблюдаете в каждой пробирке? Составьте уравнения реакций.

47

7. К подкисленному серной кислотой раствору иодида калия добавьте висмутат натрия. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС.

Соединения иода (+1)

8. К иодной воде добавьте раствор щелочи до обесцвечивания раствора. К полученному раствору добавьте несколько капель фуксина. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций образования гипоиодита натрия и его разложения.

Соединения иода (+5)

9.Прокалите в тигле смесь кристаллических сульфата марганца, иодата калия и гидроксида калия в весовом соотношении 1:4:4. Отметьте цвет сплава. Составьте уравнение реакции.

10.К раствору иодата калия, подкисленного серной кислотой, добавьте раствор иодида калия до изменения окраски. В пробирку добавьте раствор крахмала. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Вы- числите ЭДС.

В заключение отчета сделайте выводы:

а) о возможных степенях окисления галогенов; б) об изменении кислотных и окислительно-восстановительных

свойств в рядах:

F– — Cl – — Br – — I –;

Cl+ — Cl +3 — Cl +5 — Cl +7.

7. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Концентрация растворов

Упражнение 1

Вычислите объем 40%-ного (по массе) раствора соляной кислоты и объем воды, необходимый для приготовления 250 г X%-ного (по массе) раствора соляной кислоты. Вычислите молярную концентрацию (ÑÌ), молярную концентрацию эквивалента (Ñí), моляльную концентра-

48

öèþ (Ìí), молярную долю (N), òèòð (T) приготовленного раствора, используя следующие данные:

pH растворов кислот

Упражнение 2

Вычислите, во сколько раз концентрация ионов водорода [H+] в растворе кислоты A больше, чем в растворе кислоты B. Вычислите pH растворов кислот A и B. Для выполнения задания используйте следующие данные:

49

Произведение растворимости

Упражнение 3

Укажите направление химической реакции:

AB + CD AC + BD.

Во всех вариантах концентрация раствора CD CCD = 1 моль/л. Произведите необходимые расчеты для обоснования ответа.

50