4.2. Экспериментальная часть (Пособие)

4.2. Экспериментальная часть.4.2.1. Цель работы.Получение и свойства соединений марганца в различных степенях окисления. Изучениекислотно–основных свойств гидроксидов марганца. Изучение окислительно-востановительныхсвойств соединений марганца в различных степенях окисления. Окислительновосстановительные свойства перманганат-иона в зависимости от рН среды.4.2.2. Реактивы.1 М NaOH, 2М HCl, 1 М MnSO4, 10% NaCl, насыщенный раствор аммиака, бензол, насыщенныйраствор сероводорода, 1 М Na2S, кристаллический PbO2, концентрированная HNO3, 10% H2O2, 1 МH2SO4, кристаллический FeSO4, 0,1 М KSCN, кристаллический KMnO4, 6М NaOH, 1 М KMnO4, хлорнаявода, кристаллический Na2SO3, 2М NaOH, 0,1 М KI, 2М H2C2O4.4.2.3.

Оборудование.Пробирки, газовая горелка, шпатель, стеклянная палочка.4.2.4. Порядок выполнения экспериментаСоединения марганца (II)Опыт 1. Получение и свойства гидроксида марганца (II).Возьмите три пробирки, налейте в них по 0,5 мл 1 М раствора соли марганца (II)и по 1 мл 1 М раствора NaOH. Осадок, образовавшийся в первой пробирке,перемешайте стеклянной палочкой и оставьте стоять на воздухе. Во вторуюпробирку добавьте 1 мл 2М раствора соляной кислоты, в третью - избытокщелочи.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдения.2) Напишите уравнения реакций.3) Охарактеризуйтекислотно-основныеиокислительно-восстановительные свойства гидроксида марганца (II)?Опыт 2. Свойства солей марганца (II).Возьмите две пробирки, налейте в них по 0,5 мл 1 М раствора сульфата марганца.

В первуюпробирку добавьте 0,5 мл 1 М раствора сульфида натрия, во вторую – 0,5 мл насыщенногораствора сероводорода. Образовавшийся осадок размешайте стеклянной палочкой. Наблюдайтеизменение цвета осадка.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое2) Напишите уравнение реакции3) Объясните, почему осадок выпадает только в одной из пробирок?Соединения марганца (IV)Опыт 3.

Окислительно-восстановительные свойства соединений марганца (II).3.1. Взаимодействие соединения марганца (II) с оксидом свинца (IV).Внесите в пробирку половину шпателя кристаллического оксида свинца (IV), добавьте 2 млконцентрированной азотной кислоты и 0,5 мл 1 М раствора сульфата марганца. Дав осадкуотстояться, отметьте цвет раствора.3.2. Взаимодействие соединения марганца (II) с пероксидом водородаК 0,5 мл 1 М раствора соли марганца (II) добавьте 0,5 мл 2 М раствора аммиака и 0,5 мл 10%раствора пероксида водорода.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое2) Напишите уравнения реакций.3) Укажите, какие окислительно-восстановительные свойства проявляетмарганец (II) в этих реакциях?Опыт 4.

Окислительно-восстановительные свойства оксида марганца (IV).Внесите в пробирку 0,5 шпателя твердого оксида марганца (IV), добавьте 0,5 мл 1 М растворасерной кислоты, затем добавьте 1 шпатель кристаллического сульфата железа (II) и 1 млдистиллированной воды. Закройте пробирку пробкой и встряхивайте до растворения оксидамарганца.Затем в полученный раствор добавьте 1 каплю 0,1 М раствора роданида калия.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое2) Напишите уравнения реакций.3) Укажите, какие окислительно-восстановительные свойства проявляетмарганец (IV) в этой реакции?4) Объясните, для чего в опыте в раствор добавляется роданид калия.Соединения марганца (VI)Опыт 5. Получение и свойства солей марганца (VI).В сухую пробирку внесите 3 шпателя кристаллического перманганата калия и укрепите ее вштативе.

Нагревайте пробирку газовой горелкой в течение 30 мин. до прекращения выделениягаза. Дайте пробирке остыть и добавьте в нее 4 мл 6М раствора NaOH и сохраните для опыта 6.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдения. Отметьте цвета растворов.2) Напишите уравнения реакций.3) Отметьте, какой цвет имеют растворы солей марганца (VI)?Опыт 6. Окислительно-восстановительные свойства солей марганца (VI).Налейте в четыре пробирки по 0,5 мл раствора, полученного в опыте 5.

В первую пробиркудобавьте 0,5 мл хлорной воды, во вторую пробирку – 1 шпатель кристаллического сульфитанатрия и 0,5 мл 1 М H2SO4, в третью – 1 мл 1 М H2SO4. В четвертую пробирку добавьтедистиллированную воду до изменения цвета раствора.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдения.2) Напишите уравнения реакций.3) Укажите, какие окислительно-восстановительные свойства проявляютсоединения марганца (VI) в данных реакциях?Соединения марганца (VII)Опыт 7. Окислительно-восстановительные свойства солей марганца (VII).7.1. Взаимодействие перманганата калия с иодидом калия при различных рН.Возьмите три пробирки и налейте в каждую из них по 0,5 мл 0,1 М раствора перманганатакалия.

В первую пробирку добавьте 0,5 мл 1 М H2SO4, во вторую пробирку – 1 млдистиллированной воды, в третью – 0,5 мл 2М раствора щелочи. В каждую пробирку добавьтепо 0,5 мл 0,1 М раствора иодида калия. Для экстракции образовавшегося йода добавьте впервую и вторую пробирки несколько капель бензола.7.2.

Взаимодействие перманганата с раствором соли марганца (II).Налейте в пробирку 0,5 мл 0,1 М раствора перманганата калия и добавьте 0,5 мл 0,1 М растворасоли марганца (II).7.3. Взаимодействие перманганата калия с щавелевой кислотой.К 1 мл 0,1 М раствора перманганата калия прилете 1 мл 2М раствора щавелевой кислоты,нагревайте пробирку до изменения цвета раствора и окончания выделения газа.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдения.2) Напишите уравнения реакций.3) Укажите, какие окислительно-восстановительные свойства проявляютсоединения марганца (VII) в данных реакциях?4) Объясните, как влияет рН на окислительно-восстановительные свойствасоединений марганца (VII)?4.2.5. Что должен предоставить студент преподавателю длясдачи работы:1.2.3.Описания наблюдений в выполненных опытах и пояснения к ним.Ответы на вопросы к опытам.Уравнения реакций с указанием цвета растворов и осадков исходных веществ ипродуктов реакций (при подборе коэффициентов в окислительно–восстановительных реакциях должен быть использован метод электронно–ионного баланса).4.3.

Задачи1) Определите, выпадет ли осадок, если смешать 200 мл 0,01 М раствора хроматакалия и 300 мл 0,01 М раствора хлорида бария?2) Методом электронно-ионного баланса подберите коэффициенты в следующихреакциях:KMnO4 + HCl →KMnO4 + KCl + H2O →KMnO4 + KBr + KOH →KMnO4 + H2O2 + H2SO4 →Mn(NO3)2 + KBiO3 + HNO3 →3) Напишите уравнение реакции взаимодействия перманганата калия с сернистымгазом в кислой среде и вычислите константу равновесия.4) Пойдет ли реакция взаимодействия иодида калия с перманганатом калия вкислой среде при рН = 2 и рН = 6. Ответ подтвердите расчетами.5) Выпадет ли осадок сульфида марганца при насыщении 0,1 М раствора сульфатамарганца сероводородом до концентрации 0,1 моль/л.

ПРMnS = 1,4 ⋅10-15, КIд(H2S)= 5,7⋅10-8, КIIд(H2S) = 1,2⋅10-15.