Окислительно-восстановительные реакции

Цель:

Применять теоретические знания для объяснения наблюдаемых явлений по теме «Окислительно-восстановительные реакции».

Реактивы:

• Na₂SO₃
• KMnO₄
• KOH
• H₂SO₄
• HCl
• CuSO₄
• KI
• Zn
• Al
• медная проволока

Опыт 1:

В три пробирки налить раствор KMnO₄. В первую добавить раствор H₂SO₄, во вторую — KOH. Во все три пробирки добавить раствор Na₂SO₃ до появления изменений. Записать уравнения реакций и расставить коэффициенты методом электронного баланса.

Реакция 1 (в кислой среде):

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O

Реакция 2 (в щелочной среде):

2KMnO₄ + 3Na₂SO₃ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + 3Na₂SO₄ + 2H₂O

Реакция 3 (нейтральная среда):

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + Na₂SO₄ + 2KOH

Опыт 2:

В растворы HCl и CuSO₄ положить по грануле алюминия. Записать наблюдения и составить уравнения реакций. Указать причину протекания реакций.

В растворе HCl:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

Объяснение: Алюминий — активный металл, вытесняет водород из кислот.

В растворе CuSO₄:

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

Объяснение: Алюминий вытесняет медь из раствора сульфата меди, так как алюминий стоит левее меди в ряду активности металлов.

Опыт 3:

В две пробирки поместить по грануле цинка. В обе пробирки налить соляную кислоту (сильно разбавленную). К одной из гранул прикоснуться медной проволокой. Наблюдать, объяснить явление. Записать процессы, происходящие при контакте меди с цинком.

Без меди:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

С медью:

Zn + 2HCl + Cu → ZnCl₂ + H₂↑ + Cu

Объяснение: При контакте меди с цинком в кислой среде образуется гальванический элемент, где цинк является анодом (окисляется), а медь — катодом (на ней восстанавливается водород). Скорость выделения водорода увеличивается.

Опыт 4:

К раствору CuSO₄ прилить раствор KI. Наблюдать. Составить уравнение реакции, если один из продуктов — йодид меди(I). Расставить коэффициенты методом электронного баланса.

2CuSO₄ + 4KI → 2CuI↓ + I₂ + 2K₂SO₄