Опыт 1. Получение галогенов В три сухие пробирки внести по одному микрошпателю KCl, KBr и KI (или NaCl, NaBr, NaI) и по одному микрошпателю любого окислителя: KMnO4, MnO2 или K2Cr2O7. Вещества в пробирках перемешать встряхиванием. Во все пробирки добавить по 2–3 капли концентрированной серной кислоты и наблюдать выделение газообразного хлора, брома и йода, отличающихся окраской. Галогены являются ядовитыми веществами, поэтому опыт следует проводить в вытяжном шкафу.
Убедившись в протекании реакции, в пробирки внести по 5–6 капель тиосульфата натрия, который подавляет выделение галогенов, восстанавливая их до безвредных галогенидов.
В отчете описать опыт, написать уравнения реакций и указать окраску галогенов. Все реакции уравнять методом полуреакций.
Опыт 2. Получение галогеноводородов и изучение их свойств
Получение хлороводорода. В сухую пробирку внести один микрошпатель кристаллического хлорида натрия и добавить 4–5 капель концентрированной серной кислоты. Вспучивание хлорида натрия и выделение газа свидетельствуют о протекании реакции. Поднести к пробирке смоченную водой универсальную индикаторную бумагу и наблюдать изменение её окраски. В отчете описать опыт, написать уравнение реакции и объяснить изменение окраски индикатора. Объяснить, почему в опыте используется твердый хлорид натрия и концентрированная кислота, а не раствор соли и не разбавленная кислота.
2. Восстановительные свойства галогенидов. а) Сравнить восстановительную ионов Br– и I– по значениям стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Убедится в различной восстановительной галогенид-ионов по взаимодействию их с концентрированным раствором серной кислоты. Для этого в две пробирки поместите по 1 микрошпателю кристаллов бромида калия КВr и иодида калия КI и добавить несколько капель концентрированного раствора H2SO4. О ходе реакции судить по изменению окраски растворов и по запаху выделяющихся газов (сернистого газа и сероводорода). Написать уравнения реакций и сделать вывод об изменении восстановительной активности галогенид-ионов.
б) В три пробирки внести по 4–5 капель раствора FeCl3 и по 2–3 капли разбавленного (одномолярного) раствора серной кислоты. Добавить по 3–4 капли растворов KI (первая пробирка), KBr (вторая) и KCl (третья пробирка). По изменению окраски раствора определить, в какой пробирке произошло восстановление FeCl3 до FeCl2 и окисление галогенид-иона. Написать уравнение реакции, сравнивая окислительно-восстановительные потенциалы галогенид-ионов с потенциалом полуреакции
Fe3+ + ē = Fe2+, φ0 = 0,77 B,
Объяснить результаты опыта
1000 моль х моль
СaCO3 = CaO + CO2 (газ, стрелка вверх)
1 моль 1 моль
n = m/M
M(CaCO3) = 40 + 12 + 16*3 = 100 г/моль
100 кг = 100 000 г
100 000 г - это 100 %
х г - это 20 %
х = 20 000 (г) = > это столько г примесей => m чист(CaCO3) = 100 000 г - 20 000 г = 80 000 г
n(CaCO3) = 80 000 г / 100 г/моль = 800 моль
n(CaCO3) = n(CaO) = 800 моль
800 моль х моль
CaO + H2O = Ca(OH)2
1 моль 1 моль
n(CaO) = n(Ca(OH)2) = 800 моль
Но выход продукта составляет 80 % от теоретически возможного, то есть 80 % от 800 моль
800 моль - это 100%
х моль - это 80%
х = 640 => n(Ca(OH)2) = 640 моль