Растворимые и малорастворимые сульфиды металлов
Простые вещества. Сера
Внимание, работать в вытяжном шкафу при включенной вентиляции!
Оп1. В сухой термостойкий химический стакан внесите 0,5 г порошкообразной серы, добавьте 10 капель этилового спирта. Затем прилейте 30 мл концентрированной азотной кислоты. Нагревайте химический стакан на электрической плитке в течение 30–40 минут, помешивая содержимое стеклянной палочкой. Наблюдается выделение газа и образование бесцветного раствора. Назовите выделяющийся газ и отметьте его окраску. Охладите химический стакан до комнатной температуры и отфильтруйте образовавшийся раствор от непрореагировавшей серы. Небольшое количество полученного раствора внесите в пробирку и добавьте к нему 3–5 капель раствора хлорида бария. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
Оп2. В сухой термостойкий химический стакан внесите 0,5 г порошкообразной серы, добавьте 10 капель этилового спирта. Затем прилейте 30 мл концентрированного раствора гидроксида натрия. Нагревайте химически стакан на электрической плитке в течение 30–40 минут, помешивая содержимое стеклянной палочкой. Наблюдается образование бесцветного раствора. Каков состав полученного раствора? Полученный раствор разделите на три порции и используйте в опытах П1, П2.
П1. К раствору, полученному в Оп2, прилейте 2 капли разбавленной серной кислоты и 2 капли раствора сульфата меди(II). Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
|
|
|
П2. К раствору, полученному в Оп2, прилейте 2–4 капли раствора хлорида бария. Наблюдается ли выпадение осадка?
Оп3. В термостойкий химический стакан внесите 0,5 г порошкообразной серы и добавьте 20 мл концентрированного раствора сульфида натрия. Нагревайте химически стакан на электрической плитке в течение 10–15 минут, помешивая содержимое стеклянной палочкой. Охладите химический стакан до комнатной температуры и отфильтруйте образовавшийся раствор от непрореагировавшей серы. Отметьте окраску полученного раствора. Каков состав и какова окраска полученного раствора?
Комментарии. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства серы по результатам опытов Оп1, Оп2 и Оп3. Выполняется ли критерий протекания этих реакций в стандартных условиях? С какой целью в опытах Оп1 и Оп2 добавляют этиловый спирт? Почему в П2 может не наблюдаться выпадение осадка? С чем это связано? Укажите, существует ли взаимосвязь между склонностью серы участвовать в реакциях дисмутации и конмутации и кислотностью среды? Как зависит способность серы к образованию цепочечных структур (катенации) от pH среды?
|
|
|
Водородные соединения элементов VI А-группы и сульфиды
Пероксид водорода
П1. В пробирку прилейте 5 капель пероксида водорода, 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель раствора иодида калия. Наблюдается ли изменение окраски раствора, выпадение осадка? Укажите состав окрашенного продукта.
П2. В пробирку прилейте 5 капель пероксида водорода, 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель раствора перманганата калия. Отметьте изменение окраски раствора и выделение газа. Укажите состав и окраску полученного раствора. Назовите выделяющийся газ. Отметьте его окраску.
П3. В пробирку поместите несколько кристалликов оксида марганца(IV), прилейте 5 капель пероксида водорода. Наблюдается выделение газа. Назовите выделяющийся газ. Отметьте его окраску.
Комментарии. Охарактеризуйте протолитические свойства пероксида водорода, гидропероксид- и пероксид-ионов в водной среде. Соблюдаются ли критерии протекания ОВР в стандартных условиях для П1 и П2? В чем причина бурной реакции дисмутации пероксида водорода в опыте П3? Используя справочные данные, сравните окислительно- восстановительные свойства пероксида водорода в кислотной и щелочной среде.
|
|
|
Сероводород
Внимание, работать в вытяжном шкафу при включенной вентиляции!
У1. В колбу Вюрца (рис. 7.1) внесите небольшое количество твердого сульфида натрия и приливайте по каплям разбавленную соляную кислоту. Наблюдается выделение газа. Фильтровальную бумагу смочите 1 каплей раствора сульфата меди(II) и поднесите к газоотводной трубке. Отметьте изменение окраски. Образующийся газ используйте в опытах П1, П2.
Рис. 7.1. Установка для получения сероводорода: 1 – капельная воронка, 2 – колба Вюрца, 3 – реакционная смесь.
П1. В пробирку прилейте 20 капель индикатора метилового оранжевого и пропустите газ, образующийся в У1. Отметьте изменение окраски индикатора.
П2. В пробирку прилейте 20–30 капель концентрированной азотной кислоты и пропустите газ, образующийся в У1. Наблюдается помутнение раствора. Укажите состав и цвет полученного осадка.
Комментарии. Почему для получения сероводорода используют взаимодействие сульфидов с разбавленной хлороводородной кислотой? Можно ли использовать для той же цели концентрированную или разбавленную: а) азотную кислоту; б) серную кислоту; в) хлорную кислоту?
Какова растворимость сероводорода в воде?
Используя справочные данные, охарактеризуйте протолитические свойства сероводорода в водном растворе и дайте оценку его окислительно-восстановительным свойствам.
|
|
|
Растворимые и малорастворимые сульфиды металлов
Внимание, работать в вытяжном шкафу при включенной вентиляции!
П1. Смочите бумажку универсального индикатора 1 каплей раствора сульфида натрия. Наблюдается изменение цвета индикатора? Укажите, какой цвет приобрела бумажка? Каково значение рН?
П2. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата марганца(II), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Происходит ли химическая реакция?
П3. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата марганца(II) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? К полученному осадку добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка?
П4. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата железа(II), 1 каплю разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Происходит ли химическая реакция?
П5. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата железа(II) и 10 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? К полученному осадку добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка?
П6. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата меди(II), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Наблюдается образование осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П7. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата меди(II) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? Полученный осадок разделите на две порции. К одной порции добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка? Ко второй порции добавьте избыток концентрированной соляной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка в этом случае?
П8. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата кадмия(II), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Наблюдается образование осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П9. В пробирку прилейте 5 капель раствора сульфата кадмия(II) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? Полученный осадок разделите на две порции. К одной порции добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка? Ко второй порции добавьте избыток концентрированной соляной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка в этом случае?
П10. В пробирку прилейте 5 капель раствора нитрата свинца(II), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Наблюдается образование осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П11. В пробирку прилейте 5 капель раствора нитрата свинца(II) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? Полученный осадок разделите на две порции. К одной порции добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка? Ко второй порции добавьте избыток концентрированной соляной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка в этом случае?
П12. В пробирку прилейте 5 капель раствора нитрата висмута(III), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Наблюдается образование осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П13. В пробирку прилейте 5 капель раствора нитрата висмута(III) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? К полученному осадку добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли растворение осадка?
П14. В пробирку прилейте 5 капель раствора хлорида железа(III), 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 5 капель сероводородной воды. Наблюдается образование осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П15. В пробирку прилейте 5 капель раствора хлорида железа(III) и 5 капель раствора сульфида натрия. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка? К полученному осадку добавьте 5 капель разбавленного раствора хлороводородной кислоты. Наблюдается ли полное растворение осадка? Как изменяется его окраска?
Комментарии. Каковы протолитические свойства сульфид-иона?
Чем обусловлено отсутствие осадков сульфидов марганца(II) и железа(II) в кислотной среде? Чем объяснить осаждение сульфидов меди(II), кадмия(II) и висмута(III) в присутствии хлороводородной кислоты? Для ответа на вопрос выведите расчетную формулу для определения равновесной концентрации сульфид-иона в водном растворе сероводорода, содержащий дополнительно сильную кислоту и рассмотрите, соблюдается ли критерий условия выпадения осадка приняв, что с(H2S) = 0,1 моль/л; с(H3O+) = 0,5 моль/л; с(Mn+) = 1∙10–3 моль/л.
Будут ли сульфиды меди(II), кадмия(II) взаимодействовать с концентрированной хлороводородной кислотой? С азотной кислотой? Приведите уравнения всех возможных химических реакций и укажите, соблюдается ли критерий протекания окислительно-восстановительных реакций в стандартных условиях?
Почему протекают окислительно-восстановительные реакции при взаимодействии хлорида железа(III) с сероводородом и сульфидом натрия?
По результатам проведенного эксперимента и литературным данным заполните сводную таблицу классификации сульфидов, указав обязательно состав и цвет образующихся соединений.
Таблица. Классификация сульфидов
|
Хорошо растворимые сульфиды |
Малорастворимые сульфиды
| |||
| Растворимые в H3O+ | Не растворимые в H3O+ | Растворимые в конц. HCl | Растворимые в конц. HNO3 | |
Кислородные соединения
Диоксид серы и сульфиты
Внимание, работать в вытяжном шкафу при включенной вентиляции!
У1. В круглодонную колбу (рис. 7.2) насыпьте около 10 г твердого сульфита натрия и прилейте 20–30 капель серной кислоты. Наблюдается выделение газа. Отметьте его окраску. Образующийся газ используйте в опытах П1–П4.
Рис. 7.2. Установка для получения диоксида серы.
П1. Пробирку наполовину заполните дистиллированной водой, внесите 10 капель индикатора метилового оранжевого и пропустите газ, образующийся в У1. Укажите изменение окраски индикатора.
П2. Пробирку наполовину заполните дистиллированной водой, внесите 5–7 капель раствора дииодоиодата(I)-калия и пропустите газ, образующийся в У1. Наблюдается изменение окраски раствора. Каков состав и какова окраска полученного раствора?
П3. Пробирку наполовину заполните сероводородной водой и пропустите газ, образующийся в У1. Наблюдается помутнение раствора (жидкость Вакенродера). Отметьте окраску взвеси.
Комментарии. Можно ли в реакции получения диоксида серы использовать вместо серной кислоты азотную или хлороводородную?
Какова растворимость диоксида серы в воде?
Используя справочные данные, охарактеризуйте протолитические свойства полигидрата диоксида серы.
Каковы окислительно-восстановительные свойства диоксида серы?
Используя литературные данные укажите, какие соединения, помимо коллоидной серы, присутствуют в жидкости Вакенродера в П3.
Используя литературные данные сравните окислительно-восстановительные свойства диоксидов в ряду элементов сера–селен–теллур.
Серная кислота
Внимание, работать в вытяжном шкафу при включенной вентиляции!
П1. В пробирку внесите несколько гранул цинка и прилейте 10 капель разбавленной серной кислоты. Наблюдается выделение газа и образование раствора (укажите его окраску). Укажите, какой газ выделяется?
П2. В пробирку внесите несколько гранул цинка и прилейте 10 капель концентрированной серной кислоты. Наблюдается выделение газа и образование раствора. Фильтровальную бумагу смочите 1 каплей раствора сульфата меди(II) и поднесите к пробирке с выделяющимся газом. Отметьте изменение окраски фильтровальной бумаги. Укажите, какой газ выделяется.
П3. В пробирку насыпьте небольшое количество порошкообразной меди и прилейте 10–15 капель концентрированной серной кислоты. Нагрейте пробирку. Наблюдается выделение газа и образование раствора. Укажите, какой газ выделяется. Какова окраска полученного раствора?
П4. В пробирку прилейте 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 3 капли раствора хлорида бария. Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
П5. В пробирку прилейте 3 капли разбавленного раствора серной кислоты и 3 капли раствора нитрата свинца(II). Наблюдается выпадение осадка. Каков состав и какова окраска выпавшего осадка?
Комментарий. Используя справочные данные, укажите, соблюдается ли критерий протекания окислительно-восстановительных реакций в П1, П2 и П3 в стандартных условиях?
Почему в результате реакции взаимодействия меди с концентрированной серной кислотой вначале может образоваться малорастворимый сульфид меди(I)? Каково его влияние на протекание данной реакции?
Каковы протолитические свойства серной кислоты? Сделайте вывод об изменении протолитических и окислительно-восстановительных свойств соединений с ростом степени окисления серы?
На основании проведенных опытов и необходимых справочных данных предложите способ обнаружения в растворе сульфат-ионов в присутствии сульфид-и сульфит-ионов.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!