ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC       BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ Nhóm – Lớp: HC15VS Giáo viên hướng dẫn: Ngô Văn Cờ Sinh viên thực hiện: Trịnh Vĩnh Hào – 1510900 Đỗ Thuận Hòa – 1511165 Nguyễn Thái Học – 1511175 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2016 MỤC LỤC Nội dung Trang Bài 03 Bài 07 Bài 11 Bài 10 14 Bài 12 18 Tư liệu tham khảo: - Sách Thí Nghiệm Hóa Vô Cơ – Bộ Môn Công Nghệ Hóa Vô Cơ BÀI 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ (PHÂN NHÓM IIA) I Thí nghiệm 1: Quan sát màu lửa kim loại kiềm thổ - Cách tiến hành: Nhúng đầu mẩu giấy lọc vào dung dịch CaCl2 bão hòa đưa vào lửa đèn cồn, quan sát màu lửa Làm tương tự với SrCl2 BaCl2 - Hiện tượng: Quan sát ta thấy  Dung dịch CaCl2: lửa màu đỏ cam  Dung dịch SrCl2: lửa màu đỏ  Dung dịch BaCl2: lửa màu vàng - Giải thích: Do ion kim loại muối hấp thụ lượng từ lửa, electron lớp bị kích thích nên nhảy lên mức lượng cao Sau trở trạng thái bản, phát xạ ứng với bước sóng nằm vùng khả kiến đặc trưng cho ion kim loại Trong phân nhóm IIA, từ xuống dưới, màu đặc trưng lửa chuyển từ đỏ sang vàng II Thí nghiệm 2: Phản ứng kim loại kiềm thổ với nước - Cách tiến hành tượng: Lấy hai ống nghiệm, cho vào ống – 2ml nước, bột Mg giọt phenolphtalein  Ống 1: Khi để nguội, phản ứng xảy chậm Tại bề mặt tiếp xúc pha xuất màu hồng nhạt đồng thời có bọt khí lên Đó khí H2 Khi đun nóng, phản ứng xảy nhanh hơn, xuất nhiều bọt khí màu hồng đậm hơn, lan toàn dung dịch  Ống 2: Cho thêm – giọt dung dịch NH4Cl Phản ứng xảy mãnh liệt, màu dung dịch nhạt dần đến màu, đồng thời khí thoát nhiều Sau màu hồng xuất trở lại - Giải thích:  Ở ống 1, phản ứng xảy chậm Mg(OH)2 tạo che phủ bề mặt Mg Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 (1) Do TMg(0K)2 = 10-9,22 nên phần Mg(OH)2 tan tạo ion OH- khiến phenolphtalein hóa hồng bề mặt phân pha Mg H2O Mg(OH)  Mg2+ + 2OH(2) Khi đun nóng, nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều hơn, tạo nhiều OH- khiến màu hồng dung dịch đậm Đồng thời che phủ Mg Mg(OH)2 giảm xuống nên phản ứng (1) xảy nhanh tạo nhiều bọt khí  Ở ống 2, cho thêm NH4Cl, Mg(OH)2 bị hòa tan giải phóng bề mặt Mg, làm khí thoát nhiều Mg(OH)2 + 2NH4Cl  MgCl2 + 2NH3 + 2H2O (3) Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân (2) dịch chuyển theo chiều giảm [OH-], màu dung dịch nhạt dần Ngoài ra, màu hồng xuất trở lại phản ứng (3) tạo NH3 OH- phản ứng (2) - Kết luận: Kim loại kiềm thổ tác dụng mạnh với nước đun nóng có chất xúc tác thích hợp III Thí nghiệm 3: a Điều chế tính chất Mg(OH)2: - Cách tiến hành: Điều chế Mg(OH)2 dung dịch NaOH với muối Mg2+ Ly tâm bỏ phần dung dịch phía cho phần kết tủa vào ống nghiệm:  Ống 1: cho tác dụng với HCl  Ống 2: cho tác dụng với NaOH  Ống 3: cho tác dụng với NH4Cl - Hiện tượng: Khi cho dung dịch NaOH vào Mg2+, xuất kết tủa màu trắng không tan nước MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl Trong dung dịch HCl, kết tủa tan trở thành dung dịch suốt Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O Trong dung dịch NaOH, tượng xảy Vì Mg(OH)2 NaOH base nên không phản ứng với Trong dung dịch NH4Cl, kết tủa tan tạo dung dịch suốt có mùi khai Mg(OH)2 + 2NH4Cl  MgCl2 + 2NH3 + 2H2O b Điều chế tính chất hydroxit kim loại kiềm thổ - Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm cho vào ống 1ml dung dịch muối Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ 0,5M, tiếp tục cho vào ống 0,5ml dung dịch NaOH 1M Ly tâm, quan sát kết tủa - Hiện tượng: Trong ống nghiệm xuất kết tủa Lượng kết tủa giảm dần theo thứ tự: Mg2+, Ca2+,Sr2+, Ba2+ - Giải thích: Ca2+ + 2OH-  Ca(OH)2 Mg2+ + 2OH-  Mg(OH)2 Sr2+ + 2OH-  Sr(OH)2 Ba2+ +2OH-  Ba(OH)2 Đi từ Mg đến Ba, bán kính nguyên tử tăng dần nên lực hút hạt nhân với electron giảm Thêm nữa, oxi có độ âm điện lớn nên hút electron phía làm cho hydroxit phân cực mạnh nên tan nước dung môi phân cực - Kết luận: + Có thể điều chế hydroxit kim loại kiềm thổ cho muối tan chúng tác dụng với hydroxit kim loại kiềm + Hydroxit kim loại kiềm thổ có tính base + Khi từ Mg đến Ba, độ tan hydroxit tương ứng tăng (vì thực nghiệm ta thấy lượng kết tủa giảm dần theo chiều tương ứng) IV Thí nghiệm 4: Khảo sát độ tan muối sunphat kim loại kiềm thổ - Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm, ống chứa 1ml dung dịch muối MgCl2, CaCl2, BaCl2, SrCl2 Cho từ từ axit sunfuric 2N vào ống nghiệm Quan sát kết tủa Tiếp tục cho dư H2SO4, kết tủa có tan không? - Hiện tượng:  Khi cho từ từ H2SO4 2N vào ống nghiệm chứa muối tan Mg2+ (1), Ca2+ (2), Ba2+ (3), Sr2+ (4), ta thấy: + Ống (1) tượng + Ống (2) bị vẩn đục tạo kết tủa: CaCl2 + H2SO4  CaSO4 + 2HCl + Ống (3) bị đục nhiều tạo kết tủa nhiều nhất: BaCl2 + H2SO4  BaSO4 +2HCl + Ống (4) kết tủa dạng keo màu trắng đục: SrCl2 + H2SO4  SrSO4 +2HCl  Khi tiếp tục cho dư H2SO4, kết tủa không tan - Giải thích: Độ tan hydroxit muối sunfat kim loại kiềm thổ từ Mg đến Ba ngược muối sunfat lượng hoạt hóa cation lớn lượng mạng tinh thể Thêm vào đó, từ Mg đến Ba, bán kính ion M2+ tăng dần nên khả phân cực nước giảm lượng hydrat giảm dẫn đến độ tan giảm từ Mg đến Ba - Kết luận: Độ tan muối sunfat giảm dần từ Mg đến Ba V Thí nghiệm 5: Xác định độ cứng nước - Cách tiến hành: Lấy 10ml dung dịch nước cứng pipet 10ml vào erlen 250ml Thêm nước cất để tổng thể tích khoảng 100ml Thêm 5ml dung dịch đệm pH 10, thêm 47 giọt chất thị ERIO-T Lắc chuẩn độ dung dịch EDTA 0,02N - Tính toán: V1= 15,5ml V2= 15,9ml  VEDTA= 15,7ml Vmẫu = 10ml CEDTA= 0,02N Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+: X = V ETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu = 15,7 x 0.02 x 1000/ 10 = 31,4 (mN) VI Thí nghiệm 6: Làm mềm nước - Lấy 50ml nước cứng cho vào becher 250ml, thêm vào 50ml dung dịch Na2CO3 0,1M 2ml sữa vôi Đun sôi hỗn hợp becher phút, lọc bỏ kết tủa lấy phần nước Tiến hành xác định độ cứng thí nghiệm không cần thêm nước cất đến 100ml V1 = 8,55ml, V2 =8,9ml  VETDA = 8,73 ml Vmẫu = 50 ml Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+ lại: X = VETDA x CN ETDA x 1000/ Vmaãu = 8,73 x 0.02 x 1000/ 50 = 3,49 (mN) Nhận xét: X < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ Ca2+ mẫu giảm  nước làm mềm thêm Na2CO3 Ca(OH)2 vào xảy phản ứng: Mg2+ + 2OH-  Mg(OH) ↓ Ca + CO3  CaCO3↓ 2+ 2- Làm giảm lượng Mg2+ Ca2+ dung dịch sau lọc BÀI 6: HYDRO – OXI – LƯU HUỲNH Thí nghiệm 1: Điều chế hydro  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm hạt kẽm sau thêm vào 5ml HCl đậm đặc Thu khí sinh ống nghiệm nhỏ chứa đầy nước úp ngược lại chậu nhỏ chứa đầy nước Châm lửa đốt khí hydro thoát đầu ống dẫn Lấy thành phễu thủy tinh khô chà lên lửa _ Hiện tượng: Kẽm tan dần, có sủi bọt khí mãnh liệt sinh nhiều nhiệt Châm lửa đốt khí hydro thoát đầu ống dẫn nghe có tiếng nổ nhẹ Ngọn lửa màu vàng, đồng thời tỏa nhiều nhiệt Lấy thành phễu thủy tinh khô chà lên lửa thấy có nước đọng thành phễu  Phương trình phản ứng giải thích: Zn + 2HCl   ZnCl2 + H2 + Q - Do hydro tác dụng với oxi có lẫn ống nghiệm hệ thống dẫn khí nên có tiếng nổ Ban đầu lượng oxi nhiều nên có tiếng nổ lớn sinh nhiều nhiệt Hơi nước tạo thành gặp thành thủy tinh lạnh nên ngưng tụ t 2H2+ O  H2O +Q Kết luận: Có thể điều chế khí Hydro cách cho kim loại mạnh tác dụng với axit mạnh Khí hydro tác dụng với oxi tạo thành nước sinh nhiệt mạnh Khi hydro tác dụng với khí oxi với tỉ lệ thích hợp cho nghe tiếng nổ Thí nghiệm 2: Hoạt tính hydro phân tử hydro nguyên tử  Cách tiến hành tượng: - Cho 8ml dung dịch H2SO4 10% + ml dd KMnO4 0.1M vào ống nghiệm Lắc kỹ chia ống nghiệm  Ống 1: Dùng làm ống chuẩn  Ống 2: Cho luồng khí hydro thu thí nghiệm lội qua, màu dung dịch nhạt dần không  Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm Kẽm tan, xuất bọt khí dung dịch nhạt màu trở thành suốt  Phương trình phản ứng giải thích: - Hydro vào ống hydro phân tử tính khử mạnh nên không tác dụng với KMnO4 Dung dịch nhạt màu dung dịch khí tồn nguyên tử hydro sinh chưa kết hợp thành phân tử - Khí sinh hydro nguyên tử chưa phản ứng kết hợp thành hydro phân tử Hydro sinh hydro nguyên tử, có tính khử mạnh nên phản ứng với KMnO4 làm màu dung dịch - Zn + H2SO4   ZnSO4 + 2[H] 5[H] + MnO4- + 3H +  Mn 2+ + 4H2O Kết luận : Hydro nguyên tử có tính khử mạnh hydro phân tử Thí nghiệm 3: Điều chế khí oxy  Cách tiến hành : - Trộn 4g KClO3 + 1g MnO2 cối chày sứ sau cho vào ống nghiệm thật khô Đun nóng ống nghiệm thu khí thoát ống nghiệm lớn chứa đầy nước úp ngược chậu nước  Phương trình phản ứng giải thích:  2KCl + 3O 2 2KClO3  MnO ,t - MnO2 chất xúc tác Kết luận :KClO3 chất oxy hóa mạnh giàu oxy dễ bị nhiệt phân giải phóng khí oxy Thí nghiệm 4: Tính chất Oxy  Cách tiến hành tượng a Dùng thìa kim loại lấy lưu huỳnh đốt cháy.Cho vào miệng ống nghiệm chứa Oxy lửa bùng lên có màu lam nhạt Tạo thành chất khí có mùi hắc b Làm lại thí nghiệm thay lưu huỳnh đốm than ta thấy đốm than bừng sáng c Nung đỏ sợi dây đồng đưa vào ống nghiệm chứa khí Oxi ta thấy dây đồng đen lại  Phương trình phản ứng giải thích: - Lưu huỳnh tác dụng với khí oxy cho lửa màu xanh phát nhiều nhiệt tạo SO2 có mùi hắc lượng bé SO3 S + O2  t SO S+O  SO  t0 - Ở nhiệt độ cao, Cacbon có tính khử mạnh nên gặp Oxy phản ứng mãnh liệt: C + O2  CO2 t Lớp màu đen đồng bị oxy hóa oxy tạo oxit đồng - t 2Cu + O2   2CuO Kết luận : Oxy chất oxi hóa mạnh (đặc biệt nhiệt độ cao), dễ oxi hóa kim loại phi kim tạo oxit.Oxy trì kích thích cháy Thí nghiệm 5: Tính chất H2O2  Cách tiến hành tượng a Tính oxi hóa H2O2: Cho vào ống nghiệm 3-5 giọt KI 0.5N nhỏ thêm 2-3 giọt H2O2 3% + vài giọt H2SO4 2N Dung dịch có màu vàng chuyển sang nâu đất làm xanh hồ tinh bột b phân huỷ H2O2: Cho vào ống nghiệm 10 giọt H2O2 bỏ thêm lượng MnO2 Dung dịch sủi bọt khí mạnh Đưa đóm than vào gần ta thấy đóm than sáng hơn.Chứng tỏ khí Oxy  Phương trình phản ứng giải thích: a - 2I- + H2O2 + 2H+   I2 + 2H2O - I2 sinh làm xanh hồ tinh bột Màu nâu đất dung dịch I2 tạo phức với KI dư    KI3 ( nâu) I2 + KI   - b MnO2 làm xúc tác cho trình phân huỷ H2O2 O 2H2O2  Mn  2H2O + O2 Kết luận :H2O2 chất oxi hoá mạnh không bền Thí nghiệm 6: Phản ứng S Cu (làm tủ hút)  Cách tiến hành tượng - Cho vào chén sứ 1g lưu huỳnh, đun sôi Dùng kẹp đưa sợi dây đồng vào miệng chén Sợi dây đồng chuyển sang màu đen, có khói trắng bay lên  Phương trình phản ứng giải thích: Cu +S   CuS ( đen) - Khói trắng lưu huỳnh bốc Kết luận :lưu huỳnh có tính oxy hoá mạnh nhiệt độ cao Thí nghiệm 7: Tính khử tiosunfat  Cách tiến hành tượng: - Cho vào ống nghiệm, ống giọt dung dịch Na2S2O3 0.5N  Ống 1: thêm giọt hỗn hợp dung dịch KMnO4 0.5N H2SO4 2N (tỉ lệ 1:2) Hiện tượng: Phản ứng xảy nhanh làm màu thuốc tím.Sau thời gian dung dịch bị đục  Ống 2: thêm giọt Iốt tượng: màu tím than I2 dần đến không màu.Thay I2 Cl2 Br2.Màu vàng lục khí Clo màu đỏ Brom màu  Phương trình phản ứng giải thích: 8MnO4+5S2O32-+14H+   10SO42- +8Mn2++7H2O S2O32- + 2H+   SO2 + S  + H2O - S sinh làm đục dung dịch 2S2O32- + I2   2I- + S4O625H2O+S2O32-+4Br2   HSO4- + 8Br- + 8H+ 5H2O+S2O32-+4Cl2   HSO4- + 8Cl-+ 8H+ Kết luận : Thiosunfat có tính khử mạnh dễ phân hủy môi trường axit tạo lưu huỳnh BÀI 8: KIM LOẠI NHÓM IB Thí nghiệm 1: Điều chế CuSO4.5H2O  Cách tiến hành tượng Cân 2.03g CuO cho vào chén sứ + 15 ml H2SO4 4N dư 20% Đun nhẹ, khuấy Lọc, dung dịch qua lọc cô cạn đến xuất váng tinh thể Để yên cho tinh thể nhiệt độ phòng Lọc tinh thể phễu lọc chân không thu khối lượng m= 6,01 g Hiện tượng: mẫu CuO tan tạo dung dịch màu xanh lam, tinh thể có màu xanh lam lớn dần  Phương trình phản ứng giải thích Màu đen màu CuO CuO + H2SO4  CuSO4.5H2O Hiệu suất phản ứng: mm 1t= MCuS04.5K20 = 6,34g €uO HS = m mlt M€uO 100% = 6,01 6,34 100% =94,79% Kết luận: Cu2+ dễ tạo phức Muối Cu2+ thường dạng hidrat Dung dịch Cu2+ có màu xanh Thí nghiệm 2: Tính chất Cu(OH)2  Cách tiến hành tượng Cho ống nghiệm ống 0,5ml đ CuSO4 5M+ vài giọt NaOH 2M Ta thấy kết tủa xanh lam tạo thành + Ống 1: đun nóng xuất tủa màu đen + Ống 2: thêm HCl đặc, tủa tan tạo thành dd xanh lục + Ống 3: cho lượng dư dd NaOH 40% đun nhẹ, tủa tan tạo thành dd xanh tím  Phương trình phản ứng giải thích Ban đầu kết tủa xanh lam tạo thành Cu(OH)2 CuSO4+ 2NaOH  Cu(OH)2+ 2H2O + Ống 1: Cu(OH)2 CuO(tủa màu đen)+ H2O + Ống 2: Cu(OH)2+ 2HCl CuCl2 +2H2O CuCl2+ Cl- [CuCl4]2- dd xanh lục + Ống 3: cho lượng dư dd NaOH 40% đun nhẹ, tủa tan tạo thành dd xanh tím (màu [Cu(OH)4]2-) Cu(OH)2 + 2NaOH  Na2[Cu(OH)4] Kết luận: Cu(OH)2 không tan nước, nước đun có tính lưỡng tính (yếu) Thí nghiệm 3:  Cách tiến hành tượng Cho 0,1 g Cu vào dung dịch CuCl2 2M + 1ml HCl 2M Đun nóng, sau để nguội, them nước vào thấy xuất kết tủa trắng đục Thêm 1ml HCl 2M, đun nóng, tủa tan tạo dung dịch xanh rêu [CuCl2]- có đen lam nên tạo dung dịch màu rêu  Phương trình phản ứng giải thích Cu + CuCl2  2CuCl2↓ CuCl + Cl-  [CuCl2][CuCl2]-  Cl- + CuCl↓ trắng [CuCl2]- có màu đen lam nên có màu xanh rêu [CuCl2]- không bền bị thủy phân Kết luận: Cu2+ có tính oxi hóa yếu HCl làm môi trường phản ứng Thí nghiệm 4:  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm ống giọt dung dịch HCHO 40% Đun nóng xuất khí có mùi xốc HCHO Thêm NaOH đặc, đun nóng xuất kết tủa đỏ gạch  Phương trình phản ứng giải thích Cu2+ + HCHO +H2O  Cu++HCOOH + H+ 2Cu+ + 2OH-  Cu2(OH)2↓ ( vàng) Cu2(OH)2  Cu2O↓ + H2O Kết luận: Cu2+ có tính oxi hóa yếu Thí nghiệm 5:  Cách tiến hành tượng Lấy ống nghiệm _ Ống 1: 5ml dung dịch CúO4 0,5M + vài giọt KI, xuất kết tủa vàng Đun nhẹ tím xuất làm xanh hồ tinh bột Dung dịch có màu xanh đất _ Ống 2: giọt AgNO3 0,1M + vài giọt KI, xuất tủa vàng Đun nhẹ tủa vàng không biến đổi  Phương trình phản ứng giải thích Cu2+ + I-  CuI2 CuI2 không bền: CuI2  CuI↓ vàng + I2 Hơi tím xuất I2 Dung dịch có màu nâu tạo phức I3Ag+ + I-  AgI3↓ vàng Kết luận: Ag+ trạng thái oxi hóa bền Ag Thí nghiệm 6:  Cách tiến hành tượng Lấy ống nghiệm _ Ống 2: giọt CuSO4 0,5M + vài giọt NaOH, xuất kết tủa màu lam Ly tâm  Ống 1: thử tủa với HNO3, tủa tan tạo dung dịch màu xanh  Ống 2: thử tủa với NH4OH 2M, tủa tan chậm tạo dung dịch màu xanh dương _ Ống 4: giọt AgNO3 0,1M + vài giọt NaOH, xuất tủa màu trắng xám Ly tâm  Ống thử tủa với HNO3, tủa tan taoh dung dịch màu trắng đục  Ống 4: thử túa với NH4OH 2M, tủa tan tạo dung dịch  Phương trình phản ứng giải thích Ống 1: Cu(OH)2 + 2HNO3  CuNO3 + 2H2O dung dịch xanh Ống 2: Cu(OH)2 + 4NH4OH  [Cu(NH3)4])(OH)2 + H2O dd xanh dương Ống 3: AgNO3 + NaOH AgOH không bền bị thủy phân 2AgOH  Ag2O↓ + H2O Ống 4: Ag2O + HNO3  AgNO3 + H2O Ag2O + 4NH4OH  2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O Kết luận: Các kim loại nhóm IB có tính lưỡng tính yếu, dễ tạo phức bền với dung dịch ammoniac Thí nghiệm 7:  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm ống giọt AgNO3 0,1M  Ống 1: Thêm 10 giọt NaCl 0,1M, xuất tủa trắng Thêm giọt đến dư NH4OH , tủa tan tạo dung dịch không màu  Ống 2: Thêm 10 giọt NaBr 0,1M, xuất tủa vàng nhạt Thêm giọt đến dư NH4OH, tủa tan phần  Ống 3: Thêm 10 giọt NaI 0,1M, xuất tủa vàng THêm giọt đến dư NH4OH, tủa gần không tan  Phương trình phản ứng giải thích  Ống 1: Ag+ + Cl-  AgCl↓ trắng AgCl + NH4OH  [Ag(NH3)2]Cl + H2O  Ống 2: Ag+ + Br-  AgBr↓ vàng nhạt AgBr + NH4OH  [Ag(NH3)2]Br + H2O  Ống 3: Ag+ + I-  AgI↓ vàng Kết luận: Màu tủa đậm dần từ clo đến iot Độ tan dãy AgCl, AgBr, AgI giảm dần bán kính anion tăng, khả bị cực hóa tăng Thí nghiệm 8:  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm giọt AgNO3 0,1M + giọt NH4OH 10% => kết tủa xuất sau tan dần Thêm giọt dung dịch HCHO 40%, đun nóng => xuất tủa trắng sáng  Phương trình phản ứng giải thích AgNO3 + NH4OH  AgOH↓ + NH4NO3 2AgOH  Ag2O + H2O Ag2O + 4NHaOH  2[Ag(NH3)2](OH) + 3H2O 4[Ag(NH3)2](OH) + HCHO  4Ag + (NH4)2CO3 + NH3 + H2O BÀI 10: NHÓM VIB (CRÔM) Thí nghiệm 1: Điều chế tính chất oxit crom III  Cách tiến hành tượng _ Cân 2,5g K2Cr207 1g đường saccarozo trộn nghiền mịn cối, cho vào chén sắt Thêm 3ml cồn, đốt đến cồn cháy hết Nung 600oC khoảng 1h Để nguội, hòa tan nước, lọc lấy phần rắn, sấy khô, cân khối lượng, m= 1,1g _ Pha nước dung dịch màu xanh, lọc dung dịch sau lọc màu vàng  Phương trình phản uwsnh giải thích _ Trộn nghiền mịn nhằm tăng diện tích tiếp xúc, tăng tốc độ phản ứng Cồn đóng vai trò dung môi hòa tan tốt đường, làm nước bay nhanh C12H22011 → 12C + 11H20 K2Cr207 + 2C → Cr203 + K2C03 + C0 Sản phẩm thu là: Cr203 mt1 = Hiệu suất: H= m( K2Cr207) M(K Cr ) 2 M(Cr20 )3 = 1,4 g m ✕ 100% = 1,1 ✕ 100% = 78,57% mt1 1,4 Thí nghiệm 2: Điều chế phèn Crôm  Cách tiến hành tượng Cho vào becher 5g K2Cr2O7 với 25ml nước cất, đun nóng, khuấy Thêm từ từ 6ml dung dịch H2SO4 đậm đặc Để nguội, ngâm becher vào nước, thêm 3ml cồn 95o Để nguội, kết tinh hoàn toàn lọc cân khối lượng m= 10,31 g _ Hiện tượng : Lúc đầu: Dung dịch có màu cam Sau đó: Màu dd đậm hơn, toả nhiệt Cuối cùng: dung dịch chuyển sang màu xanh, xuất khí mùi sốc chua.Tinh thể thu có màu tím  Phương trình phản ứng giải thích Màu cam màu K2Cr2O7 K2Cr2O7 +H2SO4  2CrO3 + K2SO4 + H2O H2SO4 CrO3 lấy nước dung dịch làm màu dung dịch đậm H2SO4 + CrO3 + C2H5OH  Cr2(SO4)3 + CH3CHO + CH3COOH Mùi sốc CH3CHO Mùi chua CH3COOH Màu xanh Cr3+ Trong dung dịch có mặt muối Cr2(SO4)3 K2SO4 Sản phẩm kết tinh thu phèn Crôm [Cr2(SO4)3.K2SO4.24H2O] mlt= 𝑚(𝐾2𝐶𝑟2𝑂7) 𝑀(𝐾2𝐶𝑟2𝑂7) ×𝑀(𝑝ℎè𝑛 𝐶𝑟) = 16,97g Hiệu suất - m 10,31 100% = 60,75% m1t 16,97 Thí nghiệm 3: Tính chất hợp chất Cr3+  Cách tiến hành tượng Cho vào hai ống nghiệm ống 1ml dung dịch Cr3+, thêm từ từ dung dịch NaOH loãng, ta thấy xuất kết tủa màu xanh xám Ống 1: Thêm acid loãng thấy kết tủa tan tạo dung dịch màu xanh lục Ống 2: Cho NaOH đến dư ta thấy kết tủa tan tạo dung dịch màu lục nhạt  Phương trình phản ứng giải thích Cr3+ + 30H– → Cr(0H)3 ↓ (xanh xám) Ống 1: Cr(0H)3 + 3H+ → Cr3+(xanh lục) + 3H20 H= 100% = Ống 2: Cr(0H)3 + 3Na0H → Na3[Cr(0H)6](lục nhạt) - - - Kết luận: Cr(0H)3có tính lưỡng tính Thí nghiệm 4: Tính oxi hóa hợp chất Cr6+  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm ống ba giọt K2Cr207 0,5N + giọt H2S04 2N Thêm từ từ dung dịch NaN02 0,5N, ta thấy dung dịch chuyển từ màu cam sang màu vàng nâu  Phương trình phản ứng giải thích Màu cam màu Cr2O7 2Màu vàng nâu màu Cr3+ Cr2O72-+ 3NO2 -+ 8H + 2Cr 3+ + 3NO3- + 4H2O Cr3+ + 6H2O  [Cr(H2O)6]3+ Kết luận: Cr2O72-có tính acid mạnh môi trường acid Thí nghiệm 5: Cân ion cromat bicromat  Cách tiến hành tượng _ Chuyển từ cromat thành bicromat: Thêm giọt H2S04 2N vào ống nghiệm chứa 3-4 giọt K2Cr04 Ta thấy dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu da cam _ Chuyển từ cromat thành bicromat: Thêm giọt H2S04 2N vào ống nghiệm chứa 3-4 giọt K2Cr04 Ta thấy dung dịch chuyển từ màu vda cam sang màu vàng  Phương trình phản ứng giải thích 2H+ + 2CrO4 2- 2    Cr2O7 + H2O    2CrO42 + H2O Cr2O72- + 2OH-   Kết luận : Cân Cr2O7 2 CrO4 2 chuyển dịch tùy theo pH môi trường để tạo thành dạng bền : Cr2O72bền acid CrO4 bền bazơ Thí nghiệm : Muối cromat tan  Cách tiến hành tượng Cho vào ống nghiệm ống giọt K2CrO4 0,5N Ống : giọt BaCl2 0,5N Ống : giọt SrCl2 0,5N Ống : giọt CaCl2 0,5N Ống : giọt Pb(NO3)2 0,5N Ống : giọt AgNO3 0,5N Ly tâm, thêm vào tủa 1ml dd CH3COOH 2N Hiện tượng : Ống : Kết tủa vàng nhạt Ống : Kết tủa vàng Ống : Không có tượng Ống : Kết tủa vàng đậm Ống 5: Kết tủa nâu đỏ Kết tủa ống (2) tan nhanh, ống (1) tan phần, ống (4),(5) gần không tan CH3COOH  Phương trình phản ứng giải thích Ba2+ + CrO42-   BaCrO4 Sr2+ + CrO4 2-   SrCrO4 Pb2+ + CrO42-   PbCrO4 Ag+ + CrO4 2-  Ag2CrO4 Ta có tích số tan: T (CaCrO4 ) > T (SrCrO4 ) >T ( Ag2CrO4 ) > T (PbCrO4 ) Do CaCrO4 không tạo tủa môi trường trung tính Lấy phản ứng acid muối không tan: K  ' 2 Sr  H2CrO4 + Sr2+ SrCrO4 + 2H+   1,2 Tst  100,98(6,5) 104,44  3,04  10 10 2- K' 2 Ba  102.45; K ' Ag   104.47 ; K ' Pb 2  106.27 Vì SrCrO4 tan nhiều CH3COOH, BaCrO4 tan tủa lại gần không tan Kết luận: Trừ muối Cromat kim loại kiềm, amoni, magie, canxi, muối cromat tan dễ tan môi trường acid.Trong phân nhóm độ tan giảm dần từ xuống BÀI 12: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP NHÓM VIIIB I Thí nghiệm 1: - Cách tiến hành: Lấy vào becher 25ml (1) dung dịch H2SO4 4N Thêm vào 2,5g vỏ bào sắt đem đun nóng nhẹ tủ hút khí độc Lấy becher khác (2), cho vào 7g (NH4)2SO4 Khi (1) đem đun nóng, bọt khí sinh 1-2 bọt, lọc dung dịch becher (1) vào becher (2) Sau đó, đem đun nóng (2) khuấy (NH4)2SO4 tan hết Để nguội lọc lấy muối Mohr - Hiện tượng: Khí thoát hydro Fe + H2SO4  FeSO4 + H2  Màu xanh màu dd FeSO4 Sản phẩm kết tinh thu muối Morh (NH4)2SO4FeSO4.6H2O - Hiệu suất: H = mtt mlt ✕ 100% = 15,89✕ 56 392 2,5 ✕ 100% = 90,8% II Thí nghiệm 2: Tính chất hợp chất Fe2+ Fe3+ a) Thử Fe2+: - Cách tiến hành: Lấy dung dịch muối Mohr cho tác dụng với dung dịch đây: + Với thuốc thử K3[Fe(CN)6] + Với H2O2 ; với dung dịch K2Cr2O7 ; với dung dịch KMnO4 loãng, tất axit hóa H2SO4 + Với (NH4)2S 0,2M + Với NaOH loãng 2N Lấy kết tủa tạo thành để không khí, lúc sau đem quan sát - Hiện tượng: + Với K3[Fe(CN)6]: xuất tủa màu xanh dương đậm + Với H2O2/H2SO4: dung dịch màu vàng nhạt, có khí thoát + Với K2Cr2O7/H2SO4: dung dịch màu xanh rêu + Với KMnO4/H2SO4: dung dịch màu vàng nhạt + Với (NH4)2S: xuất tủa màu đen + Với NaOH loãng: xuất kết tủa trắng xanh, hóa nâu đỏ không khí - Phương trình phản ứng: + Với K3[Fe(CN)6]: Fe2+ + K3[Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6] + 2K+ + Với H2O2/H2SO4: 2Fe2+ + 3H2O2 + 2H+  2Fe3+ + 4H2O + O2 + Với K2Cr2O7/H2SO4: 6Fe2+ + Cr2O72-+ 14H + 6Fe 3+ + 2Cr3+ (xanh rêu)+7H2O + Với KMnO4/H2SO4: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ (vàng)+ Mn2+ + 4H2O + Với (NH4)2S: Fe2+ + S2-  FeS (đen) + Với NaOH loãng: Fe2+ + OH-  Fe(OH)2  (trắng xanh) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  2Fe(OH)3 (nâu đỏ) 3+ b) Thử Fe : - Cách tiến hành: (1) Cho vào ống nghiệm giọt dung dịch Fe3+ 0,5N giọt H2SO4 2N Thêm 2-3 giọt KI 0,5N (2) Cho vào ống nghiệm ống giọt Fe3+ 0,5N  Ống 1: thêm giọt NH4SCN 0,01N  Ống 2: thêm giọt K4[Fe(CN)6] 0,5N - Hiện tượng:  (1): xuất tủa màu tím than Tủa tan tạo dung dịch màu nâu đất làm xanh hồ tinh bột Đó I2  (2): Ống 1: dung dịch chuyển sang màu đỏ máu Ống 2: kết tủa màu xanh đậm - Phương trình phản ứng:  (1): 2Fe3+ + I-  Fe2+ + I2 (tím than) I2 + KI  KI3 (nâu đỏ) (khi KI dư)  (2): Ống 1: Fe3+ + 3SCN-  Fe(SCN)3 (đỏ máu) Ống 2: Fe3+ + K4[Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6] ( xanh đậm) - Kết luận: Fe2+ dễ bị oxi hóa Muối Fe3+ bền không khí, có tính oxi hóa acid III Thí nghiệm 3: a Cho vào ống nghiệm ống giọt dd CoCl2 loãng.Thêm vài giọt NaOH 2N  Ống : Đun nóng Để không khí  Ống : Thêm vài giọt H2O2 3% - Hiện tượng: Ống 1: dung dịch CoCl2 có màu hồng, thêm NaOH 2N xuất tủa màu đỏ Đun nóng, để không khí kết tủa chuyển sang màu xám Ống 2: kết tủa màu đỏ chuyển sang màu xám xuất bọt khí - Phương trình phản ứng giải thích: Màu hồng màu phức [Co(H2O)6]2+ Lúc đầu: CoCl2 + NaOH CoOHCl (xanh) Sau đó: CoOHCl + NaOH Co(OH)2 + NaCl (đỏ) 4Co(OH)2 + O2 + 2H2O  4Co(OH)3 ( xám) 2Co(OH)2 + H2O2  2Co(OH)3  ( xám) 2H2O2  2H2O + O2  - Kết luận: Co2+ dễ bị oxi hóa b Cho vào ống nghiệm ống giọt NiCl2 + giọt dd NaOH 2N  Ống : Để tủa không khí  Ống : Thêm vài giọt H2O2 3% - Hiện tượng: xuất kết tủa màu trắng xanh  Ống 1: tủa không bị đổi màu  Ống 2: xuất bọt khí - Phương trình phản ứng giải thích: Ni2+ + 2OH-  Ni(OH)2  ( trắng xanh) Khí sinh oxi H2O2 phân hủy 2H2O2  2H2O + O2  c Lấy ống nghiệm  Ống : giọt Fe2+ vài giọt NaOH Chia tủa thu làm 2: tác dụng với HClđđ NaOHđđ  Ống : giọt Fe3+ vài giọt NaOH Chia tủa thu làm 2: tác dụng với HClđđ NaOHđđ  Ống : giọt Co2+ vài giọt NaOH Chia tủa thu làm 2: tác dụng với HClđđ NaOHđđ  Ống : giọt Ni2+ vài giọt NaOH Chia tủa thu làm 2: tác dụng với HClđđ NaOHđđ - Hiện tượng:  Ống 1: kết tủa trắng xanh Thêm HClđđ tủa tan tạo dung dịch không màu Thêm NaOHđđ tượng  Ống 2: kết tủa đỏ nâu Thêm HClđđ tủa tan tạo dung dịch màu vàng Thêm NaOHđđ tủa không tan  Ống 3: kết tủa màu hồng đỏ Thêm HClđđ tủa tan tạo dung dịch màu hồng nhạt Thêm NaOHđđ không tượng  Ống 4: kết tủa màu xanh lục Thêm HClđđ tủa tan tạo dung dịch màu hồng nhạt Thêm NaOHđđ tượng - Phương trình phản ứng:  Ống 1: Fe2+ + 2OH-  Fe(OH)2 ( trắng xanh) Fe(OH)2 + 2H+  Fe2+ + 2H2O  Ống 2: Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3  ( nâu đỏ) Fe(OH)3 + 3H+  Fe3+ + 3H2O  Ống 3: Co2+ + 2OH-  Co(OH)2  ( hồng đỏ) Co(OH)2 + 2H+  Co2+ + 2H2O (hồng nhạt) 2+  Ống 4: Ni + 2OH  Ni(OH)2 ( xanh lục) Ni(OH)2 + 2H+  Ni2+ + 2H2O - Kết luận : Độ bền hợp chất hóa trị II tăng dần, độ bền hợp chất hóa trị III giảm dần từ Fe đến Ni Các hidroxyt có tính base trội không tan kiềm IV Thí nghiệm : a) Dùng dd CoCl2 bão hòa viết lên tờ giấy lọc Chữ có màu hồng Hơ lửa đèn cồn Màu hồng biến mất, xuất màu xanh tím Do phức [Co(H2O)6]2+ đun nóng bị nước tạo phức [Co(H2O)4]2+ nhỏ nên có màu xanh tím b) Phản ứng Tsugaep Ni :Cho vào ống nghiệm giọt NiCl2 + giọt NH4OH 2N Xuất kết tủa màu xanh lục, sau tan tạo dung dịch xanh đậm Ni2+ + 2OH-  Ni(OH)2 (xanh lục) Ni(OH)2 + 6NH3  [Ni(NH3)6](OH)2 (xanh đậm) Thêm giọt demethyl glioxyme Xuất tủa màu đỏ máu CH3 –C=N –OH CH3 –C=N –OH + Ni(OH)2  2H2O + O…H – O CH3 –C =N N=C –CH3 Ni CH3 –C= N N=C-CH3 O –H … O Phức chất có dạng hình vuông, trung hòa điện có tính axit bazo yếu nên tủa nước hay dung dịch NH4OH loãng , lại tan tốt axit bazo mạnh Vì vậy, thay NH4OH NaOH, dùng vừa đủ để tạo tủa Ni(OH)2 có tủa màu đỏ nhạt, cho thêm NaOH tủa tan Phản ứng dùng để định tính định lượng Ni2+ dung dịch V Thí nghiệm : a) Lấy ống nghiệm , cho vào ống 0,5 ml CoCl2 Ống : thêm từ từ dung dịch NH4OH đậm đặc đến dư Ta thấy tủa hồng xuất hịên tan tạo dung dịch màu nâu phía , màu hồng phía , lại màu xanh Khi lắc mạnh toàn dung dịch chuyển sang màu nâu Co2+ + 2OH-  Co(OH)2  ( hồng ) Co(OH)2 + 6NH3  [Co(NH3)6](OH)2 (nâu) Màu xanh NH4OH đậm đặc hút nước phức [Co(H2O)6]2+ Ống : thêm HCl đậm đặc dư Dung dịch có màu xanh [Co(H2O)6]2+ + 4Cl-  [CoCl4 ]- + 6H2O hồng xanh b) Thay CoCl2 NiCl2 Ống : Thêm từ từ NH4OH đến dư Kết tủa xanh tan tạo dd xanh đậm Ni2+ + OH-  Ni(OH)2 (xanh lục) Ni(OH)2 + 6NH3  [Ni(NH3)6](OH)2 (xanh đậm) Ống : Thêm HCl đđ dư dung dịch chuyển sang màu vàng Ni(H2O)62++ 4Cl - NiCl4 2-+ 6H2O xanh vàng - Kết luận : Ni(OH)2 Co(OH)2 tan NH3 có khả tạo phức bền Co2+, Ni2+ có khả tạo phức với Cl- , phức làm đổi màu dung dịch  ... thích: Màu hồng màu phức [Co( H2O)6]2+ Lúc đầu: CoCl2 + NaOH CoOHCl (xanh) Sau đó: CoOHCl + NaOH Co( OH)2 + NaCl (đỏ) 4Co( OH)2 + O2 + 2H2O  4Co( OH)3 ( xám) 2Co( OH)2 + H2O2  2Co( OH)3  ( xám) 2H2O2... sang màu nâu Co2 + + 2OH-  Co( OH)2  ( hồng ) Co( OH)2 + 6NH3  [Co( NH3)6](OH)2 (nâu) Màu xanh NH4OH đậm đặc hút nước phức [Co( H2O)6]2+ Ống : thêm HCl đậm đặc dư Dung dịch có màu xanh [Co( H2O)6]2+... Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3  ( nâu đỏ) Fe(OH)3 + 3H+  Fe3+ + 3H2O  Ống 3: Co2 + + 2OH-  Co( OH)2  ( hồng đỏ) Co( OH)2 + 2H+  Co2 + + 2H2O (hồng nhạt) 2+  Ống 4: Ni + 2OH  Ni(OH)2 ( xanh lục) Ni(OH)2