- Опыт 1. Получение хлора из соляной кислоты действием различных окислителей Выполнение работы
- Примечание.
- Опыт 2. Получение хлорной воды
- Запись данных опыта.
- Опыт 4. Получение брома Выполнение работы.
- Опыт 7. Растворимость брома и йода в органическом растворителе
- Опыт 8.окислительные свойства галогенов . Окисление сероводорода Выполнение работы.
- Опыт 9. Сравнительная характеристика окислительных свойств свободных галогенов Выполнение работы
- Опыт 10. Получение фтористого водорода и его действие на стекло Выполнение работы.
- Опыт12. Сравнительная характеристика· восстановительных свойств отрицательных ионов галогенов Восстановление серной кислоты Выполнение работы.
- Опыт 13. Реакции на ионы галогенов Выполнение работы
- Опыт 14. Гипохлориты и их окислительные свойства получение гипохлорита натрия Выполнение работы
- Опыт 5. Получение гипобромита натрия и бромноватистой кислоты Выполнение работы
- Опыт 16. Хлораты и иодаты Окисление двуокиси марганца хлоратом калия Выполнение работы
- Запись данных опыта
- Контрольные вопросы и задачи
Галогены. Галогены Приборы и реактивы
 Скачать 28.22 Kb.
|
|
Галогены Приборы и реактивы. Пробирки. Прибор для получения хлора и гипохлорита. Микроколба. «П»-образная трубка. Капиллярная трубка. Коническая пробирка с пробкой. Тигель фарфоровый. Кристаллизатор или чашка фарфоровая. Стекло часовое. Стекло (15-16 см2) , наполовину покрытое пар афином. Стакан химический (емк. 100 .мл). Электрическая плитка. Двуокись марганца. Двуокись свинuа. Хлорид натрия. Бромид натрия. Иодид калия. Фторид кальuия. Белильная известь. Хлорат калия. Иод (кристаллический). } .. \агни"Й (порошок). Алюминий (порошок). Цинк (порошок). Индикаторы: иодкрахмальная бумажка, фуксин, индиго, лакмус синий. Органический растворитель. Хлорная вода. Бромная вода. Иодная вода. Сероводородная вода. Растворы: хлорида натрия (0,5 н.), бромида натрия (0,5 н.), иодида калия (0,1 н.),нитрата серебра (0,1 Н.), хлорида трехвалентного железа (0,5 н.), сульфата марганцз (0,5 н.), нитрата свинца (0,5 н.), хлората калия (насыщенный), бихромата калия (0,5 н.), перманганата калия (0,5 н.), ацетата свинuа (0,5н.), тиосульфата натрия (0,5 н.), едкого натра (2 н.), соляной кислоты (уд. веса 1,19), серной кислоты (уд. веса 1,84). Опыт 1. Получение хлора из соляной кислоты действием различных окислителей Выполнение работы. В три цилиндрические пробирки поместить по 2-3 кристаллика следующих окислителей: - в первую про6ирку двуокись марганца МnО2, но вторую - двуокись свинца РЬО2, в третью - двухромовокислый калий K2Cr2O7. В каждую пробирку внести 1-2 капли концентрированной соляной кислоты (уд. веса 1,19): Отметить цвет и запах выделяющегося хллора. Если реакция идет недостаточно энергично, пробирку осторожно подогреть. Примечание. После каждого опыта в пробирку с выделяющимся хлором внести 2-3 капли раствора тиосульфата натрия Nа2S2Оз и пробирку сразу же вымыть. Запись данных опыта. Написать уравнения реакций: а) получения хлора, учитывая, что марганец и свинец переходят из четырехвалентного состояния в двухвалентное, а хром из шестивалентного состояния - в трехвалентное; б) Взаимодействия хлора с тиосульфатом натрия, учитывая. что в последней реакции участвует вода, а продуктами реакции являются свободная сера, соляная кислота и сульфат натрия. Указать в этих реакциях окислитель и восстановитель. Составить схему перехода электронов. Опыт 2. Получение хлорной воды При растворении хлора в воде происходит частичное взаимодействие хлора с водой, которое может быть выражено следующим уравнением реакции: CI2 + Н2О = НСЮ + НСI (1) Равновесие ее сильно сдвинуто в левую сторону. Под влиянием овета протекает разложение хлорноватистой кислоты: НСЮ= НС+O Это вызывает постепенный сдвиг равновесия (1) вправо. По этому хлорную воду следует хранить в темном месте. Выполнение работы. В цилиндрическую пробирку с отвoднои трубкой поместить несколько кристалликов (один микрошпатель) марганцовокислого калия КМпО4, добавить одну каплю дистиллированной воды и 2-3 капли концентрированной соляной кислоты (уд. Веса 1,19). Пробирку быстро закрыть пробкой с отводной трубкой, конец которой опустить в коническую прообирку, наполненную дистиллированной водой на 1/2 ее объема (см. рис. 32, стр. 30). В случае недостаточной скорости реакции реакционную пробирку слегка подогреть на очень маленьком пламени. Выделяющийся хлор пропускать в воду 3-4 мин. Пробирку с полученной хлорной водой закрыть пробкой и сохранить для следующих опытов. Запись данных опыта. Описать наблюдаемые явления. Написать уравнения реакций получения Хлора и его взаимодействия с водой. Опыт 3. Действие хлорной воды на раствор лакмуса и индиго Выполнение работы. В одну пробирку внести 4-5 капель раствора синего лакмуса, в другую - столько же раствора индиго. Добавить к ним 2-3 капли полученной хлорной воды. Объяснить причину покраснения лакмуса и обеСЦ1зечивания раствора индиго. Опыт 4. Получение брома Выполнение работы. В сухой пробирке смешать 2-3 кристаллика бромида натрия с равным количеством двуокиси марганца к: смеси осторожно прибавить 2-3 капли серной кислоты (уд. веса 84). Отметить цве,выделяющихся паров свободного брома. (Пробирки, в которых получали свободные галогены, сразу же после опыта опускать в раствор тиосульфат натрия.) Запись данных опыта. Написать уравнение реакции получения брома. Опыт 5. Получение йода. Выполнение работы. В сухом тигле смешать 3-4 кристаллика иодида калия с равным количеством двуокиси марганца и к полученной смеси прибавить 1-2 капли серной кислоты (уд. веса 1,84). Накрыть тигель крышкой или часовым стеклом. Тигёль поставить на асбестированную сетку и нагреть небольшим , пламенем горелки. (Удобно нагревать тигель на электрической плитке, положив на нее лист асбеста.) Через 3-4 мин, отставить горелку (или выключить плитку) и после того, как тигель охладится, рассмотреть Полеченные на крышке или на стекле кристаллы йода. Запись данных опыта. Описать опыта. Написать уравнение реакции. Опыт 6. Действие йода на крахмал (Реактив на свободный йод) Выполнение работы. В пробирку внести 5-6 капель свежеприготовленного крахмального клейстера и добавить 1-2 капли йодной воды. Отметить изменение окраски раствора. От действия хлорной и бромной воды крахмал не окрашивается. Проверить. Опыт 7. Растворимость брома и йода в органическом растворителе Выполнение работы. В одну пробирку внести 5 капель бромной воды и во вторую -столько же иодной воды. Добавить в каждую пробирку по 2-3 капли какого-либо органического растворителя. Раствор перемешать стеклянной палочкой. Отметить окраску отстоявшегося слоя в пробирках. Опыт 8.окислительные свойства галогенов. Окисление сероводорода Выполнение работы. В Три пробирки внести по 3-5 капель сероводородной воды и добавить по каплям до появления мути в первую - хлорной воды, во вторую- бромной воды и в третью - иодной воды, Написать уравнения реакций. Окисление бромом магния и цинка Выполнение работы. В две пробирки внести по 3-5 капель бромной воды и добавить в первую пробирку не много порошка магния, во вторую -Порошка цинка. Тщательно перемешать стеклянной палочкой. Отметить обесцвечивание раствора. Написать уравнения реакций. Окисление иодом алюминия Выполнение работы. В тигелек поместить по одному микрошпателю мелкорастертого йода и порошка алюминия. Тщательно перемешать стеклянной палочкой. К смеси добавить 1-2 капли дистиллированной воды. Отметить появление паров йода. Запись данных опыта. Написать уравнение реакции. Отметить тепловой эффект реакции. Чем является вода в этом опыте? Опыт 9. Сравнительная характеристика окислительных свойств свободных галогенов Выполнение работы. В первую пробирку внести 3-5 капель раствора бромида натрия, в две другие - по 3-4 капель раствора иодида калия. Во все три пробирки добавить по 2-3 капли органического растворителя. В пробирки с раствором бромида и иодида внести по 3-4 капли хлорной воды, в последнюю пробирку с раствором иодида - бромной воды. Содержи мое пробирок перемешать стеклянной палочкой и по окраске полученного кольца установить, какой галоген выделяется в свободном виде в каждой из пробирок. Запись данных опыт . Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. В каждом случае указать окислитель и восстановитель. Расположить галогены в ряд по их окислительной активности. Объяснить последовательность расположения галогенов в этом ряду. Могут ли свободные галогены являться восстановителями? Ответ обосновать. Опыт 10. Получение фтористого водорода и его действие на стекло Выполнение работы. Опыт проводить под тягой! В тигелек, внести немного фторида кальция и несколько капель концентрированной серной кислоты (уд. веса 1,84). Быстро закрыть тигелек стеклом, половина которого покрыта слоем парафина. Осторожно нагревать дно тигля маленьким пламенем горелки в течение 3-5 мин. Дать тиглю остыть. Стекло ополоснуть водой, снять парафин и сравнить обе половины стекла. Запись данных опыта. Написать уравнения реакций получения фтористого водорода и его действия на стекло. Опыт 11. Получение хлористого водорода и растворение его в воде Выполнение работы. В фарфоровой чашке или маленьком кристаллизаторе приготовить воду, подкрашенную синим лакмусом. Подготовить прибор. Для этого конической пробирке подобрать пробку и вставить в нее конец капиллярной трубке. (Трубка должна доходить почти до дна про6ирки.) К микроколбочке подобрать пробку и вставить в нее трубочку, согнутую в виде буквы «П». Второй конец трубки соединить с капиллярной трубкой посредством короткой каучуковой трубки .Закрепить прибор в штативе. В микроколбочку до 1/4 объема насыпать сухого хлорида натрия и добавить 5-6 капель 70%-ного раствора серной кислоты. Микроколбочку быстро закрыть пробкой с газоотводной трубкой и опустить конец капиллярной трубки в пробирку. Пробка, одетая на капилляр, не должна закрывать отверстия пробирки для того, чтобы воздух свободно выходил из нее. Наполнение пробирки газом проводить 2-3 минуты. Выделяющийся хлористый водород заметно дымит на воздухе. (Белый дым представляет собой мельчайшие капли соляной кислоты.) Наполнив пробирку хлористым водородом, плотно закрыть ее пробкой и отъединить капилляр от трубки (снять каучуковую трубку 3.) Быстро закрыть капилляр указательным пальцем и, перевернув пробирку вверх дном, опустить кончик капилляра в ванну с водой, подкрашенной лакмусом. Открыть под водой капилляр и наблюдать быстрое заполнение его и пробирки водой вследствие растворения газа в воде. Отметить изменение окраски лакмуса. Запись данных опыта. Зарисовать прибор. Описать наблюдаемые явления. Написать уравнение реакции получения хлористого водорода. Чем объяснить изменение окраски лакмуса? Опыт12. Сравнительная характеристика· восстановительных свойств отрицательных ионов галогенов Восстановление серной кислоты Выполнение работы. В одну пробирку положить кристаллик бромида натрия, в другую - йодида калия и добавить к ним по 2-3 капли серной кислоты (уд . веса 1,84). Наблюдать выделение дыма в обеих пробирках в первый момент (влажные НВг и HJ). Отметить окраску выделяющихся паров брома и йода и появление запаха сернистого газа в первой пробирке и сероводорода во второй. Запись данных опыта. Написать уравнения реакций получения бромистого и йодистого водорода и последующего окисления их серной кислотой. Составить схемы перехода электронов. Бромистый водород восстанавливает серную кислоту до сернистого газа, HJ - до сернистого газа, свободной серы и до сероводорода. Чем объяснить различную восстановительную способность галогеноводородов? Восстановление хлорида трехвалентного железа Выполнение работы. В одну пробирку внести 3-4 капли раствора иодида калия, во вторую - такой же объем раствора бромида натрия. В обе пробирки добавить 3-4 капли какого-либо органического растворителя и 1-2 капли хлорида железа. Отметить результат каждого опыта. Запись данных опыта. В каком случае произошло восстановление железа? Написать уравнение протекающей реакции. Чем объяснить различную восстановительную способность отрицательных ионов галогенов? Привести электронные структуры отрицательных ионов галогенов, расположив их в порядке возрастания восстановительной активности. Могут ли отрицательные ионы галогенов проявлять окислительные свойства? Ответ обосновать. Опыт 13. Реакции на ионы галогенов Выполнение работы. Внести в три пробирки по 3-4 капли растворов следующих солей: в первую пробирку - хлорида натрия, во вторую - бромида натрия, в третью - иодида калия. В каждую пробирку добавить 1-2 капли раствора нитрата серебра до выпадения характерных творожистых осадков солей серебра, галогеноводородных кислот. Запись данных опыта. Отметить цвета осадков галогенидов серебра и написать молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций. Опыт 14. Гипохлориты и их окислительные свойства получение гипохлорита натрия Выполнение работы. В цилиндрическую пробирку, снабженную пробкой с отводной трубкой, поместить 2-3 кристаллика перманганата калия КМпО4, 1-2 капли воды и 3-4 капли концентрированной соляной кислоты (уд. веса 1,19). Пробирку укрепить в штативе. В коническую пробирку внести 10-15 капель 2 н. раствора едкого натра и поместить ее в стаканчик с холодной водой. Опустить второй конец отводной трубки раствор едкого натра и пропускать через него выделяющийся из первой пробирки хлор в течение 2-3 мин. Если выделение хлора протекает недостаточно энергично, цилиндрическую пробирку слегка подогреть маленьким пламенем горелки. Запись данных опыта. Зарисовать прибор. Описать наблюдаемые явления. Написать уравнение реакции взаимодействия хлора с едким натром (при охлаждении). Учесть, что при этом, кроме гипохлорита натрия, получается также хлорид натрия. Окисление гипохлоритом фуксина или индиго Выполнение работы. К раствору фуксина или индиго (4-5 капель) добавить 2-3 капли полученного раствора гипохлорита натрия. Отметить обесцвечивание растворов. Окисление гипохлоритом сульфата мapгaнцa Выполнение работы. В пробирку внести 3-4 капли сульфата марганца и добавить к нему 2-3 капли раствора гипохлорита. Отметить выделение осадка двуокиси марганца. Написать уравнение реакции, показать переход электронов. Окисление гипохлоритом ацетата свинцa Выполнение работы. В пробирку внести 3-5 капель раствора ацетата свинца и добавить один микрошпатель белильной извести. Пробирку нагреть. Отметить выделение и цвет осадка двуокиси свинца. Написать уравнение реакции. Опыт 5. Получение гипобромита натрия и бромноватистой кислоты Выполнение работы. Внести в пробирку 3-5 капель бромной воды и добавлять к ней по каплям 2 н. раствора едкого натра до полного исчезновения бурой окраски брома. К полученному бесцветному раствору прибавлять по каплям 2 н. раствор серной кислоты до кислой реакции (испытать лакмусовой бумажкой) . Отметить появление желтой окраски. Запись данных опыта. Написать уравнения. реакций получения гипобромита натрия, бромноватистой кислоты и разложения последней. Какие из этих реакций относятся к окислительно- восстановительным? Опыт 16. Хлораты и иодаты Окисление двуокиси марганца хлоратом калия Выполнение работы. В тигелек поместить два микрошпателя хлората калия КСIОз и кусочек едкого натра величиной с рисовое зерно. Тигель поставить на сетку, помещенную на кольцо: штатива, и нагревать пламенем горелки до расплавления веществ. В расплавленную массу внести очень немного порошка двуокиси марганца, продолжая нагревание до появления зеленой окраски манганата калия К2МпО4. Запись данных опыта. Описать наблюдаемое явление. Написать уравнение реакции. Окисление свободного иода хлоратом калия в кислой среде Выполнение работы. Поместить в пробирку одну каплю насыщенного раствора хлората калия КСIОз и 3 капли воды. Добавить 1-2 капли нитрата серебра. Сделать вывод о растворимости хлората серебра AgCLO3 в воде. В другую пробирку внести 5-6 капель насыщенного раствора хлората калия КСIОз, прибавить 1-2 кристаллика иода и 1-2 капли концентрированной серной кислоты (уд. веса 1,84). Укрепить пробирку в штативе слегка наклонно. Осторожно нагреть содержимое пробирки до кипения. Наблюдать за выделением газа. Подержать над отверстием пробирки йодокрахмальную бумажку. По запаху и по действию выделяющегося газа йодокрахмальную' бумажку определить, какой газ выделяется. Доказать образование в растворе ионов JO3. для этого по окончании выделения газа 2-3 капли полученного раствора внести в другую пробирку, куда добавить по 2-3 капли воды и раствора азотнокислого серебра. Наблюдать выпадение осадка иодата серебра. Запись данных опыта. Описать наблюдаемые явления. Написать уравнение реакции взаимодействия хлората калия с иодом, учитывая, что в результате реакции получается йодноватая кислота. Указать окслитель и восстановитель. Написать в молекулярной и ионной форме уравнение peакций взаимодействия иодата калия КJОз с нитратом серебра. Чем объяснить возможность вытеснения йодом хлора из его кислородного соединения? Возможна ли реакция вытеснения йода хлором из соединения КJОз? Ответ обосновать. Окисление иодида калия иодатом калия Выполнение работы. В пробирку с 2-3 каплями раствора иодида калия прибавить 1-2 капли 2 н. раствора серной кислоты и по каплям добавлять , раствор иодата калия КJОз до изменения цвета раствора. На выделение какого, вещества указывает бурая окраска? Запись данных опыта. Написать уравнение реакции и указать окислитель и восстановитель. Описать наблюдаемые явления. Опыт 17. Контрольный Получить от преподавателя небольшое количество сухой соли и растворить ее в воде. Используя известные реакции, установить: хлоридом, бромидом или иодидом является данная соль. Свои действия и наблюдаемые явления описать в лабораторном журнале. Написать уравнения протекающих реакций. Контрольные вопросы и задачи 1. Написать формулу одного из соединений, в котором йод может проявлять и окислительные и восстановительные свойства. Привести структурную формулу этого соединения. 2. Привести электронную структуру иона йода, который проявляет топко восстановительные свойства. Написать формулу соединения, содержащего указанный ион. 3. Какой из отрицательных ионов галогенов является наиболее сильным восстановителем? Ответ обосновать. 4. В каком валентном состоянии хлор может быть только окислителем? Привести пример соединения, содержащего хлор указанно валентности. Написать структурную формулу этого соединения. 5. Каким опытом можно доказать присутствие в хлорной воде: . а) свободного хлора; б) иона CI'? Написать соответствующие уравнения реакций. Указать, что при этом наблюдается в каждом отдельном случае. 6. Написать схему равновесия, существующего в растворе хлорной воды. В каком направлении сместиться указанное равновесие при добавлении: а) щелочи; б)иодида калия? 7. Могут ли существовать совместно следующие вещества в растворе: а) бромная вода и сероводород; б) бромная вода и хлористый водород; В) хлорная вода и бромистый водород; г) хлорная вода и иодид калия; д) хлорное железо и иодид калия? 8. Какие из указанных ниже реакций возможны? Дописать эти уравнения и подобрать к ним коэффициенты: а) KJ + ВГ2 - б) КJOз + Cl2 - В) КСlOз + ВГ2 - г) KCl+J2- Д) KBr+CI2- 9. Дописать следующие уравнения и подобрать к ним коэффициенты: а) J2 + Cl2 + Н2О = (J5+) ... б) К2СГ207 + KJ + H2S04 = J2 + СГ2(SО4)З + … В) КСlOз + МпО2 + КОН = К2МпО4 + КСI + … г) KJ +НNОз = NO+··· Д) КJOз + KJ + H2S04 = J2 + ... е) Са(СIO)2 + Н2О2 = Cl' + ... ж) CarOH)2+ CI2 = 3) КСlOз = КСl + O2 и) КОН + J2 = (J5+) ... К) КСlOз - КСlO4 + КСI |