ОПЫТЫ
1. Изменения серы при нагревании. Наполнить пробирку наполовину ее объема кусочками кристаллической серы, укрепить в пробиркодержателе и осторожно прогревать в пламени спиртовки. Объяснить наблюдаемые явления. Довести серу до кипения и вылить в кристаллизатор с водой. (При выливании расплавленной серы она обычно воспламеняется на воздухе!) Вынуть полученную массу из воды и убедиться в ее эластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу до конца занятия, чтобы проследить за потерей эластичности...
2. Отношение растворенных в воде кислорода, серы и хлора к раствору KJ (один из этих опытов не имеет смысла). В 3-4 мл дистиллированной воды растворить ~0.5стекл. ложечки кристаллического KJ. Обнаруживаются ли признаки взаимодействия с растворенным в воде кислородом? (Сравните с окраской давно хранящегося в лаборатории раствора KJ. Объясните различие.) Разделить раствор на две части.
a) В одну из пробирок долить раствор, который мог бы активировать молекулы О2 - ослабить связи в молекулах О=О. От каких реагентов, по каким причинам нужно отказаться: KMnO4 (aq), KOH (aq), H2SO4 (конц.), H2O2 (aq), HCl (aq)?
b) Во вторую долить хлорную воду: сначала по каплям, затем избыток, который позволит обесцветить окрашивающийся поначалу раствор.
Окислительно-восстановительные свойства серы.
a) Изучите окислительно-восстановительные свойства серы в реакциях с Fe, Al, Zn. (В реакции с каким веществом в ходе этих опытов возможно проявление восстановительных свойств серы? Ищите не среди перечисленных металлов, а вокруг себя (и серы). Докажите, что металлы провзаимодействовали с серой (обработайте полученные продукты раствором серной кислоты).
b) Поместите небольшой кусочек серы (объем ~1-2 спичечн. головки) в пробирку и добавьте 2-3мл конц. р-ра азотной кислоты. Нагрейте содержимое. Наблюдайте выделение бурого газа, докажите наличие сульфат-ионов в полученном растворе.
Сделайте обобщающий вывод об активности и ок-восст. свойствах кислорода-серы-хлора.
Для "полноты картины" продумайте не предлагавшиеся к исполнению реакции
между кислородом и хлором в газовой фазе и в растворе. А также отношение веществ,
использовавшихся в оп.3 (металлы, HNO3), не к сере, а к кислороду и хлору.
Свойства водородных соединений:
· физ.–хим.: агрегат. сост, растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;
· химич.: прочность внутримолек. и межмолек. связей (активность), окисл.- восст. способность (почему для Н2О и HCl восстановительные свойства очень мало характерны и, если реализуются, то завершаются образованием простых веществ (О2, Cl2), почему окисление H2S часто завершается переводом атомов серы в положительные степени окисления?).
ОПЫТЫ
Получение и свойства сероводорода в газовой фазе.
a) Получить сероводород в колбе Вюрца по реакции между сульфидом железа и разбавленным раствором серной кислоты. Что можно сказать о свойствах сероводорода на основании результата этого опыта? (Можно ли заменить FeS на CuS, PbS, MnS?).
b) Когда начнется энергичное выделение газа (какой запах он имеет?), зажечь его у отверстия газоотводной трубки.
c) Внести в пламя сероводорода холодную крышку от тигля или фарфоровую чашку. Что появляется на ее поверхности?
d) Продумайте возможность окисления сероводорода хлором в газовой фазе. Продумайте возможность окисления хлороводорода кислородом в газовой фазе.
Свойства сероводорода и хлороводорода в водных растворах.
Прокомментируйте причины различия агрегатного состояния воды, сероводорода и хлороводорода, а также растворимость в воде и степень диссоциации H2S и HCl. Дайте объяснение имеющимся различиям. Сравните химические свойства (термическую устойчивость, кислотные и окислительно - восстановительные свойства) Н2О, H2S и HCl.
a) Осаждение-растворение сульфидов (хлоридов). Налейте в пять пробирок по 1-2мл растворов FeSO4, CuSO4, MnSO4, Pb(NO3)2, Al2(SO4)3. Долейте ~1мл раствора H2S. В каких пробирках наблюдается образование осадка? В те пробирки, где осадок не был получен, долейте по ~1мл раствора (NH4)2S (Nа2S). В каких случаях проходят реакции совместного осаждения, в каких - реакции совместного гидролиза?
| К'H2S ≈ 10-7 | К''H2S ≈ 10-13 | ||||
| FeS | CuS | MnS | PbS | Al2S3 | |
| ПР | 10-18 | 10-36 | 10-10 | 10-27 | ??? |
Почему в таблицах отсутствуют сведения о ПР(Al2S3)? Какие из полученных осадков могут быть растворены в избытке Н2SO4? Почему никакие труднорастворимые хлориды (например, AgCl, PbCl2)
не удается растворить добавлением серной кислоты?
b) Сравнение восстановительных свойств H2O, H2S и HCl в водном растворе. Почему в долго хранящемся растворе H2S присутствует слабоокрашенный осадок? Налейте в две пробирки по ~2мл раствора H2S, в одну из них добавьте 1мл 10%-ного раствора HCl. Добавьте в каждую немного раствора KMnO4. Какими признаками могут сопровождаться эти реакции, кроме исчезновения окраски перманганат-иона?
Какие наблюдения в опыте 5в) подтверждают, что вода - самый слабый восстановитель среди изучаемых веществ?
Свойства кислородных соединений:
· физ.–хим.: Почему среди кислот в качестве индивидуальных веществ известны только H2SО4 и HClО4? Как объяснить их жидкое агрегатное состояние? Почему соли в виде кристаллических веществ известны для всех кислородсодержащих кислот: H2SО3–H2SО4; HClО–HClО2–HClО3–HClО4?
· химич.: Объясните закономерности изменения кислотных свойств в приведенных рядах, а также в п а рах H2SО3–HClО3; H2SО4–HClО4. Почему восстановительные свойства проявляет только H2SО3 и её соли? Почему среди солей:
ü только МClО и МClО2 проявляют окислительные свойства в растворах?
ü М2SО3, МClО3 и МClО4 проявляют окислительные свойства только после подкисление растворов?
ü М2SО4 не проявляют окислительных свойств даже в кислых растворах, т.е. окислительных свойств не проявляет разбавленная серная кислота?
В чем причина различия в окислительной способности H2SО4 (разб) и H2SО4 (конц)?
ОПЫТЫ
6. Термическая стабильность солей. Сравните отношение к нагреванию KClO3 и Na2SO3 (температура; воздух/инертная атмосфера).
7. Окислительно-восстановительные свойства сульфитов (на примере Na2SO3). Проверьте восстановительные свойства Na2SO3 в реакциях с растворами KMnO4. Для выявления окислительных свойств Na2SO3 в растворах выберите реагенты из перечня: KCl–KJ; CuS–Na2S. Выполните те две реакции, которые термодинамически выгодны.
8. Различие свойств концентрированного и разбавленного растворов серной кислоты. Вам предлагаются CuS, Cu, Zn, лучина; растворы KCl, KBr. Продумайте отношение данных веществ (растворов) к серной кислоте (разб., конц.).
азот–фосфор
Теория: Электронное строение атомов: сходства и различия, валентные возможности, χ; возможности стабилизации положительных и отрицательных степеней окисления, предпочтения к связыванию с атомами H, O, Cl.
Свойства простых веществ:
· физ.–хим.: агрегат. состояние (Ткип, Тпл), растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;
· химич.: прочность межатомных и межмолекулярных связей (активность), окисл.-восст. способность (почему для азота более характерны окислительные свойства, а для фосфора - восстановительные?).
ОПЫТЫ
