Написать уравнения реакций, используя метод электронного или 

                           протонно-кислородного баланса:

Zn + HCl_(20%р) = ?  + ?

Fe + H₂SO_4(р)   = ?+ ? 

Al_(т) + NaOH + H₂O = Na[Al(OH)₄(H₂O)₂] + ?

Al_(т) + NaOH + H₂O = NaAlO₂ + ?   (t, также с Be и Zn)

NaCl_(р) + H₂O = ?+ ? + ? (электролиз раствора с диафрагмой)

Si + NaOH_{расплав} = ? + H₂↑   (t)

Si + NaOH_(к)  + H₂O = Na₂SiO₃ + ? (t)

MeO_(т) + H_2(г) = ? + ?                 (t, Me = Zn, Fe, Сo, Ni, Cu)

МеO _(т) + H₂ = ? + ?             (Ме = Ca, Sr, Ba)

R– CНО_(альд) + H_2(г) = ?     (кат: Ni, t)

R– CО –R_(кетон) + H_2(г) = ? (кат: Ni, восстановление)

Li₃N + H_2(г) = LiH_(т) + N₂↑

 

                                  Лабораторная работа № 16

                              Получение и свойства галогенов [14]                 

  Внимание! Все работы с хлором должны проводиться в вытяжном шка­фу. В случае отравления хлором необходимо пострадавшего немедленно вывести на свежий воздух и принять следующие меры: дать понюхать разбавленный раствор аммиака, этиловый спирт и положить холодные компрес­сы на грудь и горло. В случае серьезного отравления — вызвать скорую помощь.

 

1. Получение хлора из соляной кислоты действием диоксида марганца. Насыпать в пробирку небольшое количество диоксида марганца и облить ее концентрированной соляной кислотой. Осторожно понюхать, направляя к лицу струю хлора движением кисти руки. Написать уравнение реакции.

2. Получение хлора из соляной кислоты действием перманганата калия. Положить в пробирку 2-3 кристалла перманганата калия и поставить ее в штатив. Осторожно прилить несколько капель концентрированной соляной кислоты. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

3. Получение хлора из соляной кислоты действием дихромата калия. Положить в пробирку немного тонко измельченного дихромата калия и облить его концентрированной соляной кисло­той. Смесь слегка подогреть. Что наблюдается? Написать уравне­ние реакции.

4. Получение хлора из соляной кислоты действием хлорной извести. Положить в пробирку немного хлорной извести и облить ее 20 %-ным раствором соляной кисло­той. Написать уравнение реакции.

5. Получение хлора из хлорида натрия. 1. Поместить в пробирку немного смеси хлорида натрия с двуокисью марганца и осторож­но прилить из пипетки несколько капель 96%-ного раствора сер­ной кислоты. Смесь слегка подогреть. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

6. Получение хлора электролизом раствора хлорида натрия. Опыт готовит один студент и демонстрирует "группе. Соб­рать прибор для электролиза (готовит преподаватель). Налить в U-образ-ную трубку насыщенный раствор хлорида натрия, подкрашенный нейтральным раствором лакмуса. Опустить в раствор угольные электроды . Присоединить концы проводов, к источни­ку постоянного тока (аккумулятор) и пропустить электрический ток. Что наблюдается? Объяснить изменение окраски раствора индикатора? Напи­сать уравнения реакций, протекающих у электродов.

                                             Свойства хлора

Получить хлор путем взаи­модействия соляной кислоты с двуокисью марганца или перманганатом калия.

Взаимодействие хлора с металлами. 1. С сурьмой. Взять на листок бу­маги немного порошка сурьмы, открыть пробирку с хлором и постепенно всыпать в нее сурьму. Что происходит? Написать уравнение реакции.

2. С медью. Взять щипцами полоску медной фольги или пучок тонких медных проволочек, нагреть на пламени горелки и быстро внести в пробирку с хлором. Что наблюдается? Написать уравнение реак­ции.

Взаимодействие хлора с неметаллами. 1. Положить в ложечку для сжигания несколько крупинок красного фосфора, поджечь его и внести в пробирку с хлором. Что происходит? Написать уравнение реакции.

В каких условиях при горении фосфора в хлоре могут образоваться треххлористый и пятихлористый фосфор?

2. С водородом. Взять две пробирки. Одну из них наполнить хлором, дру­гую водородом из аппарата Киппа. Предварительно закрыв отвер­стия пробирок пальцами, соединить их таким образом, чтобы пробирка с хлором находилась наверху. Разнять пробирки и быстро внести их отверстиями в пламя. Что происходит? Написать уравнение реакции.

Взаимодействие хлора со сложными веществами. 1. Жидкими углеводородами. Взять полоску фильтровальной бумаги, смочить ее несколькими капля­ми свежеперегнанного скипидара и при помощи щипцов внести в банку с хлором. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

2. С твердыми углеводородами. Закрепить на ложечке для сжигания огарок свечи, зажечь свечу и осторожно внести ее в банку с хлором. Что наблюдается? Какие продукты образовались в результате реакции?

                     Получение и свойства хлорной воды

1. Растворение хлора в воде. Насытить 5-10 мл дистилли­рованной воды хлором. Отметить цвет и запах (осторожно!) полученного раствора. Какие вещества присутствуют в хлорной воде? Написать уравнение реакции и выражение для константы равновесия.     

Испытать действие полученной хлорной воды, на раствор индиго и окрашенную ткань. Что наблюдается? Какое вещество произво­дит белящее действие?

2. Взаимодействие хлорной воды с раствором гидроксида натрия. Налить в пробирку 2—3 мл хлорной воды и прибавить по каплям раствор гидроксида натрия. Как объяснить исчезновение окраски и запаха хлорной воды? Какое влияние оказывает ще­лочь на сдвиг равновесия в реакции между хлором и водой? Добавить в эту же пробирку разбавленный раствор серной кислоты до кислой реакции, изменился ли запах раствора? Написать урав­нения реакций. Объяснить полученные результаты.

                                         Получение брома

Внимание! Все работы с бромом должны проводиться в вытяжном шка­фу! При попадании жидкого брома на кожу его следует удалить сухим ватным тампоном и пораженный участок кожи тщательно промыть 10%-ным раствором соды. В случае отравления парами брома необходимо выйти на свежий воздух и понюхать этиловый спирт и разбавленный раствор аммиака.

 

1. Получение брома окислением бромоводородной кислоты диоксидом марганца. В пробирку 1 насыпать около 1,5 г диоксида марганца и прилить 5 мл концентрированного раствора бромоводородной кислоты. Закрыть пробирку 1 пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустить в сухую пробир­ку 2, охлаждаемую льдом. Отверстие пробирки 2 закрыть ватой и, слегка нагревая реакционную смесь, собрать выделяющийся бром. Написать уравнение реакции. Полученный бром использовать для последующих опытов.

2. Получение брома вытеснением его из солей. Налить в про­бирку 2-3 мл насыщенного раствора бромида калия и пропус­тить через него сильный ток хлора. Что происходит? Полученный бром отогнать в пробирку-приемник (см. рис.). Написать урав­нение реакции. Можно ли этим способом получить хлор и йод?

                                             Свойства брома

1. Физические свойства. Налить в пробирку около 0,5 мл жидкого брома (в присутствии преподавателя) и погрузить ее в охлаждающую смесь (лед и хлорид натрия), температура которой должна быть не выше 10°. Что происходит сбромом?

2. Взаимодействие брома с алюминием. В пробирку налить 3-5 капель жидкого брома, закрепить в лапку штатива и бросить в нее несколько кусочков металлического алюминия. Если через минуту реакция не начнется, подвести под дно пробирки стакан с теплой водой (30-40°). Что происходит?

3. Взаимодействие брома с медью. В пробирку налить 3-5 капель жидкого брома, опустить в стакан с теплой водой и внести в нее нагретую медную фольгу. Что происходит? Напи­сать уравнение реакции.

4. Взаимодействие брома с фосфором. В пробирку налить 3-5 капель жидкого брома, поставить в штатив и внести шпателем небольшое количество красного фосфо­ра. Что происходит? Написать уравнение реакции.

                                               Бромная вода

Получение бромной воды. Налить в пробирку 2-3 мл воды, добавить в нее 1-2 кап­ли брома и перемешать стеклянной палочкой. Что наблюдается? Велика ли растворимость брома в воде? Что называется бромной водой?    

Прибавить к раствору несколько капель насыщенного раствора бромида калия. Объяснить проис­ходящее явление.

Свойства бромной воды

1. Взаимодействие бромной воды с раствором щелочи. Взять в пробирку 2-3 мл бромной воды и прилить раствор едкого натра. Как можно объяснить изменение окраски раствора? Написать уравнение реакции.

2.Растворимость брома в органических растворителях. Налить в пробирку несколько капель бромной воды, раз­бавить ее 5 мл дистиллированной воды и прибавить 5-10 капель хлороформа. Содержимое пробирки тщательно перемешать. Объ­яснить наблюдаемое явление.    

Проделать аналогичный опыт с другими органическими растворителями (бензин, бензол, сероуг­лерод, четыреххлористый углерод).

                                        Получение йода

1. Взаимодействие йодида калия и диоксида марганца в серной кислоте. Отвесить по 0,5 г йодида калия и диоксида марганца, пе­ресыпать в тигель и перемешать стеклянной палочкой. Поставить тигель со смесью на фарфоровый треугольник, налить 3-4 капли концентрированного раствора серной кислоты и закрыть тигель маленькой колбой, наполненной холодной водой. Колбу закрепить в лапке штатива. Тигель слабо нагреть в течение нескольких ми­нут. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.      

Полученный йод собрать в бюкс и взвесить. Вычислить выход в процентах.

2. Взаимодействие раствора йодида калия с хлором. Налить в пробирку 5 мл насыщенного раствора йодида калия. Пропустить через раствор ток хлора. Какое вещество при этом выделяется? Полученное вещество отфильтровать на глад­ком фильтре и высушить на воздухе.

                                          Свойства йода

1. Взаимодействие йода с алюминием. В маленькую фарфоровую чашку поместить несколько кристаллов полученного сухого йода и порошка алюминия и осто­рожно перемешать (в вытяжном шкафу!). В при­готовленную смесь внести каплю воды при помощи длинной труб­ки или палочки. Что наблюдается? Какую роль играет вода в данном опыте? Написать уравнение реакции.

2. Получение йодной воды. Налить в две пробирки воду и опустить в них по одному кристаллу йода. Содержимое пробирок сильно взболтать. Какова растворимость йода в воде? Какие молекулы и ионы содержатся в йодной воде? Написать уравнение реакции взаимодействия йода с водой.

Оставить одну пробирку для сравнения, во вторую пробирку прилить раствор йодида калия и сильно взболтать. Что происхо­дит? Образованием какого вещества объясняется увеличение рас­творимости йода? Написать уравнение реакции.                                         

3. Свойства йодной воды. Взаимодействие с раствором щелочи. К 2-3 мл йодной воды прилить 1 н. раствор щелочи до исчезновения окраски раствора. Полученный раствор подкислить серной кислотой. Что при этом наблюдается? Объяснить проис­ходящие явления. Написать уравнения реакций.

4. Растворимость йода в органических растворителях. Налить в ряд пробирок по 2-3 мл йодной воды и добавить в них по 2-3 капли органических растворителей (бензол, хлороформ, бензин, сероуглерод, четыреххлористый углерод). Содержимое пробирок взболтать и отметить окраску слоя органического растворителя. В чем заключается сущность закона распределе
ния?

                         Соединение галогенов с водородом

  1. Взаимодействие хлорида натрия, бромида натрия и йодида калия с концентрированным раствором серной кислоты. Взять три пробирки. В одну из них положить немного хлорида натрия, в другую - бромида натрия и в третью - йодида калия. В каждую из пробирок прилить несколько капель концентрированного рас­твора серной кислоты. Что наблюдает­ся? Чем загрязнен бромистый водород и йодистый водород, полу­ченные этим способом? Написать уравнения реакций.

2. Взаимодействие хлорида натрия, бромида натрия и йодида калия с концентрированным раствором азотной кислоты. Взять три пробирки. В одну из них положить немного хлорида натрия, в другую - бромида натрия и в третью - йодида калия. В каждую из пробирок прилить несколько капель концентрированного рас­твора азотной кислоты. Что наблюдает­ся?

Какой из галогеноводородов является наиболее сильным вос­становителем? Какие галогеноводороды можно получать действи­ем концентрированного раствора серной кислоты на соответствую­щий галогенид?

2. Взаимодействие бромида натрия и йодида калия с концентрирован-ным раствором ортофосфорной кислоты. В одну из про­бирок поместить небольшое количество бромида натрия, в дру­гую - йодида калия. В обе пробирки добавить 60%-ный раствор ортофосфорной кислоты. Какие газы выделяются из пробирок? Написать уравнения реакций и объяснить их течение.

                                          Хлороводород

1. Получение хлороводорода. В реакционную кол­бу поместить 10-15 г хлорида натрия и через воронку прилить в кол­бу 20-25 мл 70%-ного раствора серной кислоты, Закрыть колбу пробкой с газоотводной трубкой. Наполнить сухую толстостенную склянку емкостью 25—50 мл выделяющимся хлоро- водородом.

2. Растворение хлороводорода в воде. Закрыть склянку с хлоро- водородом пробкой с капилляром, обращенным внутрь. Перевернуть склянку с газом вверх дном, догрузить ее горло в ванну с водой . Объяснить происходящее явление.

Какова растворимость хлороводорода в воде? Каков состав азеотропной смеси соляной кислоты с водой? Что называется азеотропной смесью жидкостей и чем она отли­чается от чистых жидкостей? Почему при получении хлороводорода берут сухой хлорид натрия и концентрированный раст­вор серной кислоты? Как получают соляную кислоту в промыш­ленности?

                       Свойства бромоводородной кислоты

1. Взаимодействия бромоводородной кислоты с металлами и карбонатам кальция. Испытать действие бромоводородной кислоты на металлы (магний, цинк, алюминий) и карбонат кальция. Написать уравнения реакций.

2. Взаимодействия бромоводородной кислоты с раствором нитрата серебра. К 1 мл раствора бромоводородной кислоты добавить 1-2 капли раствора нитрата серебра. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

                                            Йодоводород

Получение йодоводорода гидролизом йодида фосфора (V) (Опыт проводить в вытяжном шкафу!) Положить в пробирку 1 2 г йода и 0,5 г красного фосфора (см. рис.). В капельную во­ронку 2 налить несколько миллилитров воды. В пробирку 4 налить 3-5 мл воды. Отверстие отводной трубки должно находиться возможно ближе к поверхности воды в приемнике. Почему нельзя опустить его в воду?

Осторожно спустить из капельной воронки одну каплю воды и наблюдать, что происходит. После того как закончится бурно протекающая реакция, можно вновь спустить воду из капельной воронки. Когда в пробирку 1 будет введена вся вода, пробирку следует подогреть. Какой газ выделяется? Написать уравнения реакций.

                              Свойства йодоводородной кислоты

1. Взаимодействия йодоводородной кислоты с металлами. Полученный раствор йодоводородной кислоты испытать на лакмус. Изучить его отношение к металлам (цинк, магний). Написать уравнения реакций.

2. Взаимодействия йодоводородной кислоты со сложными веществами. Налить в три пробирки раствор йодоводородной кислоты и

добавить в первую пробирку растворы ацетата натрия и ацетата

свинца, во вторую пробирку – 1-2 капли раствора нитрата серебра,

в третью положить небольшой кусочек мрамора. Написать уравнения реакций.

                               Кислородные соединения галогенов

                 Белильная известь [ Ca ( ClO )₂ + CaCl ₂ ] или CaOCl ₂

 Получение белильной извести из гашеной извести и хлора (проводить под тягой!). К 2 г чистой гашеной извести добавить 10-15 мл воды и хорошо перемешать. Полученную смесь поместить в маленький стакан, охлаждаемый льдом (почему необходимо охлаждение?), и пропускать хлор в течение 5 мин. Написать урав­нение реакции. Полученный препарат сохранить.

                                  Свойства белильной извести

1. Обесцвечивание растворов и тканей. Часть полученного препарата обработать 10 мл воды и отфильтровать. Взять небольшое количество полученного раствора и испы­тать действие его на индиго и окрашенную ткань. Объяснить на­блюдаемое явление.

Может ли угольная кислота вытеснить хлорноватистую кисло­ту из раствора ее соли? Сравнить величины констант диссоциа­ции угольной и хлорноватистой кислот.

 2. Взаимодействие белильной извести с серной кислотой. К части полученного раствора белильной извести прилить раствор 1 н. серной кислоты до кислой реакции и осторожно по­нюхать. Написать уравнение реакции. Что происходит с белиль­ной известью при нагревании концентрированного раствора?

Как изменяется сила кислот в ряду: хлорноватистая- бромноватистая- йодноватистая кислота? Какие ионы находятся в растворах этих кислот? Как изменяются в указанном ряду устой­чивость и окислительное действие кислот? Объяснить наблюдае­мые закономерности.

                         Бертолетова соль (хлорат калия KClO₃)

Получение бертолетовой соли. (Опыт проводить под тягой.). Налить в стакан 5 мл насыщенного раствора 50%-ного едкого калия, осторожно нагреть его (зачем?) и пропустить ток хлора, тщательно очищенного от хлористого водорода. Как убедиться, что реакция закончена? Написать уравнение реакции. Выделив­шиеся кристаллы отфильтровать на воронке с фильтрующим дном, а затем перекристаллизовать соль из минимального количества горячей воды. Рассмотреть форму кристаллов под микроскопом. Как доказать, что полученное вещество является бертолетовой солью?

                                  Свойства бертолетовой соли

1. Взаимодействие бертолетовой соли с кислотами (Опыты проводить в вытяжном шкафу!). В маленькую фарфоровую чашку положить несколько кристаллов бертолетовой соли и осторожно смочить их 3-4 кап­лями 96%-ного раствора серной кислоты. Что наблюдается?

Про­делать аналогичный опыт с концентрированной соляной кислотой. Что наблюдается в этом случае? Написать уравнения реакций.

Какие продукты образуются при взаимодействии бертолетовой соли с щавелевой кислотой?

2. Взаимодействие бертолетовой соли с сахарозой. Отвесить 0,5 г мелкокристаллической бертолетовой соли и смешать палочкой (осторожно!) с равным количеством сахарной пудры. Высыпать смесь на крышку от тигля (под тягой!) и смо­чить ее двумя-тремя каплями концентрированной серной кисло­ты. Что происходит? На какие свойства бертолетовой соли указы­вают проделанные опыты?

                                     Йодноватая кислота HIO ₃

Окислительно-восстановительные свойства. Приготовить раствор йодноватой кислоты и разлить его в две пробирки. В одну пробирку прилить раствор йодида калия. Какое вещество при этом выделяется? В другую пробирку при­лить раствор сульфата железа (II), Что наблюдается? Написать уравнения реакций. На какие свойства йодноватой кислоты ука­зывают проведенные опыты? Написать формулы йодных кислот. Какие известны кислородные соединения йода? Как они получа­ются?

                      Сравнение окислительных свойств галогенов

1. Взаимодействие бромной и йод­ной воды с хлорной водой. Налить в две пробирки по 1 мл раствора бромной и йод­ной воды, разбавить 2-3 мл воды, добавить по несколько капель органического растворителя (четырех-хлористого углерода или хлоро­форма, или бензола) и сильно взболтать. Приливая по каплям в обе пробирки хлорную воду и энергично взбалтывая, следить за изменением окраски слоя органического растворителя. Написать уравнения реакций.

2. Взаимодействие растворов йодида и бромида калия с хлорной водой. Налить в пробирку по капле растворов йодида и бромида калия и 3-5 капель органического растворителя. Прибавляя по каплям хлорную воду и сильно взбалтывая, следить за изменени­ем окраски слоя растворителя. Написать уравнения реакций.

3. Взаимодействие бромноватой кислоты с йодом. Приготовить немного раствора бромноватой кислоты. Для этого 2-3 капли насыщенного раствора бромата калия смешать с 1-2 мл разбавленного раствора серной кислоты. Бросить в раствор маленький кристаллик йода, несколько раз перемешать содержимое пробирки, декантировать раствор и прилить к нему несколько капель органического растворителя. Что наблюдается? Написать уравнения реакций.

  Будет ли бром вытеснять йод из йодноватой кислоты?

  Расположить галогены в ряд по их способности вытеснять друг друга из растворов галогеноводородов и их солей, а также из кислородных соединений и объяснить это явление исходя из величин стандартных окислительно-восстановительных потенциа­лов.

                                         Контрольные вопросы

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1400; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!