Опыт 6. Взаимодействие металлов с соляной кислотой или разбавленной серной кислотой..

Ряд стандартных окислительно-восстановительных потенциалов металлов

В пять пробирок налить по 1 мл 2 М раствора соляной кислоты и поместить в каждую пробирку по одному кусочку металла 1) Mg, 2)Zn, 3)Fe, 4)Pb, 5)Cu. Наблюдать за изменениями в пробирках в течение 5-10 минут. Пробирку со свинцом нагреть, после охлаждения добавить 2 капли сульфида натрия.

- Отметить, как протекают реакции в каждой из пробирок, что выделяется;

- расположить металлы в порядке уменьшения их активности по отношению к соляной кислоте;

- не взаимодействует с соляной кислотой металл:………….

- составить уравнения протекающих реакций

1) Mg + HCl → …;

2) Zn + HCl → …;

3) Fe + HCl → …;

- определить окислитель и восстановители;

- выписать из таблицы значения стандартных окислительно-восстановитель-ных потенциалов электрохимических систем

- рассчитать ЭДС проведенных реакций

1) ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

2) ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

3) ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

4) ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

5) ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

- указать, какие из проведенных реакций термодинамически возможны:

- окислительно-восстановительная реакция протекает самопроизвольно, если…………..

- отметить, какие изменения происходят в пробирке со свинцом после нагревания;

- составить уравнение реакции

4) Pb + HCl → …;

- составить уравнение реакции, подтверждающей наличие ионов Pb²⁺ в растворе

PbCl₂ + Na₂S → …;

- свинец не взаимодействует с соляной кислотой при комнатной температуре потому что………………………

- «пассивирование металла» - это …………………..

Вывод:

Опыт 7. Взаимодействие «амфотерных» металлов (Al, Sn, Pb) с водным раствором щелочи

Налить в три пробирки по 1-2 мл концентрированного раствора щелочи - гидроксида натрия - и поместить в каждую из пробирок один из металлов (в первую - алюминиевую стружку, во вторую - гранулу олова, в третью - гранулу свинца). Пробирки осторожно нагреть на спиртовке.

- Отметить, как протекает реакция металлических Al, Sn и Pb с водным раствором щелочи

- растворы каких веществ называют щелочами, привести примеры………

- сравнить активность металлических Al, Sn и Pb по отношению к водному раствору щелочи

- ответить, чем покрыт каждый из металлов

- составить уравнения реакций растворения оксидных пленок металлов в растворе гидроксида натрия, учитывая, что образуются гидроксокомплексы:

Al₂O₃ + NaOH + H₂O ®

SnO₂ + NaOH + H₂O ®

PbO + NaOH + H₂O ®

- составить уравнения реакций металлов с раствором гидроксида натрия, учитывая, что образуются соответствующие гидроксокомплексы с координационным числом равным четырем:

1). Al + NaOH + H₂O ®

2). Sn + NaOH + H₂O ®

3). Pb + NaOH + H₂O ®

- указать восстановители………………….. и окислитель……….

- ответить, какой газ выделяется…………….

- выписать (таблица) значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов электрохимических систем

Me + 4OH^- - ne [Me(OH)₄]^n-4:

…; …;

… .;

- сравнить их значения с соответствующими потенциалами для процессов окисления в кислой среде:

… … …

- ответить, в какой среде более выражены восстановительные свойства металлических Al, Sn и Pb…………………..

- рассчитать потенциал «водородного электрода» =

при рН=14;

- рассчитать ЭДС реакций: ЭДС = φ_{ок .} – φ_вос.

1).

2).

3).

- вывод.

Опыт 8. Взаимодействие металлов – Zn и Cu - с концентрированной серной кислотой (показательный)

В две пробирки и прилить по 1 мл концентрированной серной кислоты и поместить в первую пробирку - 1-2 стружки меди, и во вторую – гранулу цинка. Наблюдать за изменениями в пробирке в течение 2-3 минут; пробирки осторожно нагреть на спиртовке. После охлаждения 2-3 капли раствора, полученного в первой пробирке с медью, внести в пробирку с 1 мл дистиллированной воды и добавить 2 капли гексацианоферрата(II) калия (K₄[Fe(CN)₆]).

- Отметить, какие изменения происходят в пробирках при комнатной температуре и при нагревании

- составить уравнения возможных реакций цинка с концентрированной серной кислотой

Zn + H₂SO_4(конц) → ………….+ SO₂ + H₂O

Zn + H₂SO_4(конц) → ………….+ S + H₂O

Zn + H₂SO_4(конц) → ………….+ H₂S + H₂O

- составить уравнения реакции меди с концентрированной серной кислотой при нагревании, учитывая, что образуется сульфат меди(II), вода и оксид серы (IV):

t^o

Cu + H₂SO_4(конц.) ® SO₂ + ……….… + ………..…

- ответить, какой осадок бурого цвета может образовать медь при взаимодействии с концентрированной серной кислотой……..

- составить уравнение реакции меди с концентрированной серной кислотой при нагревании, учитывая, что образуется бурый осадок сульфида меди(П):

Cu + H₂SO_4(конц.) ® CuS + CuSO₄ + …………

- отметить, какие изменения происходят в пробирке с гексацианоферратом(II) калия (K₄[Fe(CN)₆]) – индикатором на ионы Cu²⁺;

- составить уравнение реакции, объясняющей появление красно-бурого осадка в результате образования гексацианоферрата(II) меди(II) (Cu₂[Fe(CN)₆])

Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- ® Cu₂[Fe(CN)₆]

- вывод.