BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa vô cơ báo cáo thí nghiệm bài 2 KIM LOẠI KIỀM THỔ (phân nhóm IIA)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC ****** BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA VƠ CƠ Lớp: L07 - Nhóm: 06 – HK221 Ngày nộp: 04/11/2022 GV hướng dẫn: Nguyễn Minh Kha Sinh viên thực Mã số sinh viên Nguyễn Hoàng Phụng 2114463 Huỳnh Phương Thanh 1912035 Thành phố Hồ Chí Minh – 2022 Báo cáo thí nghiệm 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ (Phân nhóm IIA) Ngày thí nghiệm: 23/09/2022 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững vị trí kim loại kiềm thổ bảng tuần hồn, hiểu tính chất chúng qua phản ứng đặc trưng - Hiểu thêm tính chất nước cứng, tính chất đặc trưng, cách làm mềm nước cứng, thang đo độ cứng II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TN MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Quan sát màu lửa kim loại kiềm thổ cháy: - Nhúng đầu giấy lọc vào dung dịch CaCl2 bão hoà hơ lửa đèn cồn ta thấy lửa có màu cam - Tiến hành tương tự với dung dịch SrCl2 bão hòa dung dịch BaCl2 ta thấy lửa có màu đỏ hồng ứng với dung dịch SrCl2 màu vàng ứng với dung dịch BaCl2 Hiện tượng giải thích ion kim loại muối hấp thụ lượng từ lửa, electron lớp ngồi bị kích thích lên mức lượng cao nên trở trạng thái phát xạ có bước sóng vùng khả kiến đặc trưng cho ion kim loại có màu sắc khác Kết luận: Khi đốt cháy cation kim loại kiềm thổ (trong hợp chất với anion thích hợp) cho lửa có màu đặc trưng Trong phân nhóm nhóm IIA, từ xuống màu đặc trưng lửa chuyển từ đỏ đến vàng, nghĩa lượng tăng dần bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức lượng cao Phản ứng kim loại kiềm thổ với nước: Lấy ống nghiệm cho vào ống 1-2 giọt nước, bột Mg giọt phenolphtalein Ống 1: + Khi để nguội: phản ứng xảy chậm - Phản ứng xảy chậm Mg(OH)2 tạo Tại bề mặt tiếp xúc pha xuất màu hồng thành che phủ bề mặt Mg: nhạt đồng thời có bọt khí lên Đó khí Mg + H2O ⇄ Mg(OH)2↓ + H2↑ (1) hydro - Do TMg(OH)2 = 10-9.22 nên có phần Mg(OH)2 tan tạo ion OH- khiến phenolphtalein hóa hồng bề mặt phân chia Mg nước Mg(OH)2 ⇄ Mg2+ + 2OH- (2) + Khi đun nóng: Bọt khí xuất nhiều - Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều hơn, màu hồng đậm lan toàn nước nên tạo nhiều OH- khiến màu dung dịch hồng dung dịch đậm Đồng thời che phủ Mg(OH)2 giảm nên phản ứng (1) xảy nhanh bọt khí nhiều Ống 2: Cho từ từ dung dịch NH4Cl vào Phản ứng - Khi cho NH4Cl vào Mg(OH)2 bị hòa xảy mãnh liệt, màu dung dịch nhạt dần tan, giải phóng bề mặt Mg làm phản ứng (1) đến màu, đồng thời khí nhiều mãnh liệt khí nhiều hơn Sau màu hồng xuất trở lại Mg(OH)2 + 2NH4Cl ⇄ MgCl2 + 2NH3↑ + 2H2O - Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân (2) bị dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm OH- dẫn đến màu phenolphtalein - Màu hồng xuất trở lại hai nguyên nhân: NH3 sinh phản ứng OHdo phản ứng (2) sinh Kết luận: Kim loại kiềm thổ tác dụng yếu với nước nhiệt độ thường phản ứng mạnh đun nóng có xúc tác thích hợp Điều chế tính chất Mg(OH)2: Lấy ống nghiệm cho vào ống dung MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl dịch NaOH ta thấy xuất kết tủa trắng không tan nước Ly tâm bỏ phần dung dịch phía cho phần kết tủa vào ống nghiệm Ống 1: Cho tác dụng với HCl Kết tủa tan dung dịch trở nên suốt Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O Ống 2: Cho tác dụng với NH4Cl Kết tủa tan tạo dung dịch suốt có Mg(OH)2 + 2NH4Cl ⇄ MgCl2+ 2NH3↑ + mùi khai 2H2O Ống 3: Cho NaOH vào Khơng có tượng xảy Điều chế tính chất hydroxit kim loại kiềm thổ: Lấy ống nghiệm, ống chứa ml dung dịch muối Mg2+, Ca2+, Ba2+ Sr2+ 0.5M; thêm vào ống 0.5 ml dung dịch NaOH 1M, ta thấy ống nghiệm NaOH Mg(OH)2 có tính bazơ nên khơng phản ứng Mg2+ + 2OH- ⇄ Mg(OH)2↓ Ca2+ + 2OH- ⇄ Ca(OH)2↓ Sr2+ + 2OH- ⇄ Sr(OH)2↓ Ba2+ + 2OH- ⇄ Ba(OH)2↓ Do từ Mg đến Ba bán kính nguyên tử tăng lên nên lực hút hạt nhân với electron xuất kết tủa Lượng kết tủa tăng dần theo thứ tự Ba2+, Sr2+, Ca2+ Mg2+ Như độ tan hydroxit tương ứng giảm dần ngồi giảm oxi có độ âm điện lớn nên rút electron phía làm cho phân tử hydroxit phân cực mạnh nên tạo dung mơi phân cực Kết luận: Có thể điều chế hydroxit kim loại kiềm thổ cách cho muối tan chúng tác dụng với kim loại kiềm, hydroxit kim loại kiềm thổ có tính bazơ Khảo sát hòa tan muối sunfat kim loại kiềm thổ: Lấy ống nghiệm cho vào ống 1ml dung dịch MgCl2, CaCl2, BaCl2 SrCl2, sau nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 2N vào Ta thấy: Ống chứa MgCl2 khơng có tượng Ống chưa CaCl2 vẩn đục tạo chất tan Ca2+ + SO42- ⇄ CaSO4↓ Ống chứa SrCl2 có màu trắng đục Sr2+ + SO42- ⇄ SrSO4↓ Ông chứa BaCl2 bị đục nhiều Ba2+ + SO42- c BaSO4↓ Điều hoàn tồn phù hợp với tích số tan chúng TCaSO4 = 10-5.04, TSrSO4 = 10-6.49, TBaSO4 = 10-9.97 Do nồng độ SO42- tăng lên nên cân chuyển dịch theo chiều thuận nghĩa tăng lượng kết tủa Kết luận: Độ tan cuûa hydroxit vào muối sunfat từ Mg đến Ba ngược muối sunfat lượng hoạt hóa cation lớn lượng mạng tinh thể từ Mg đến Ba bán kính X2+ tăng dần nên khả phân cực nước giảm lượng hydrat giảm dần nên độ tan giảm từ Mg đến Ba Xác định độ cứng nước: Hút 10ml nước cứng cho vào erlen 250ml, thêm nước cất 100ml, thêm 5ml dung dịch đệm pH 10 khoảng giọt thị ErioT Lắc chuẩn độ dung dịch ETDA 0,02N thị chuyển từ đỏ tím sang xanh dương Tiến hành chuẩn độ lần V1 = 7,80 ml V2 = 7,70 ml → VETDA = 7,75 ml Vmẫu = 10 ml CN(ETDA) = 0,02 N Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+: X = VETDA x CN(ETDA)/Vmẫu x 1000 = 7,75 x 0,02 / 10 x 1000 = 15,50 (mN) Làm mềm nước: Lấy 50ml nước cứng cho vào becher 250ml, thêm 5ml dung dịch Na2CO3 0,1M 2ml vôi sữa Đun sôi hỗn hợp phút, lọc bỏ kết tủa Tiến hành chuẩn độ phần nước thí nghiệm V1 = 4,30 ml V2 = 4,40 ml → VETDA = 4,35 ml Vmẫu = 50 ml Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+ lại: X’ = V ETDA x CN(ETDA)/ Vmẫu x 1000 = 4,35 x 0,02 / 50 x 1000 = 1,74 (mN) Nhận xét: X’ < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ Ca2+ mẫu giảm ⇒ nước làm mềm thêm Na2CO3 vào Ca(OH)2 vào xảy phản ứng: Mg2+ + 2OH- ⇄ Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- ⇄ CaCO3↓ Làm giảm hàm lượng Mg2+ Ca2+ dung dịch sau lọc Báo cáo thí nghiệm 6: HYDRO – OXY – LƯU HUỲNH (H2 – O2 – S) Ngày thí nghiệm: 30/09/2022 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Điều chế khí hydro oxi - Tính chất hóa học hydro, oxi, lưu huỳnh II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TN MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Điều chế H2: - Lắp hệ thống thu khí - Cho vào ống nghiệm hạt kẽm + 5ml HCl Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ đậm đặc Thu khí sinh ống nghiệm nhỏ chứa đầy nước úp ngược chậu - Châm lửa đốt khí hydro đầu ống Do hydro tác dụng với oxi có lẫn ống dẫn có tiếng nổ nhẹ, lửa màu xanh nghiệm hệ thống dẫn khí nên có đồng thời tỏa nhiều nhiệt tiếng nổ Ban đầu lượng oxi nhiều nên có tiếng nổ lớn 2H2 + O2 → H2O - Lấy thành phễu thủy tinh khô chà lên Hơi nước tạo thành gặp thủy tinh lạnh nên lửa Ta thấy có nước đọng lên thành ngưng tụ phễu Kết luận: - Điều chế hydro cách cho kim loại mạnh tác dụng với axit - Hỗn hợp hydro oxi hỗn hợp nổ mà mạnh tỉ lệ xấp xỉ 2:1 Hoạt tính hydro nguyên tử hydro phân tử: Cho 8ml dung dịch H2SO4 10% + 2ml dd KMnO4 0,1M vào ống nghiệm Lắc kỹ chia làm ống Ống 1: Dùng làm ống chuẩn Ống 2: Cho luồng khí hydro qua Màu nhạt so với ống thứ - Hydro vào ống hydro phân tử khơng có tính khử mạnh nên không tác dụng với KMnO4 Dung dịch nhạt dung dịch khí cịn tồn hydro sinh chưa kết hợp thành phân tử Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm Dung dịch suốt, đồng thời có sủi bọt khí - Hydro sinh hydro ngun tử, có tính khử mạnh nên phản ứng với KMnO4 làm màu dung dịch - Khí sinh hydro nguyên tử chưa phản ứng kết hợp thành hydro phân tử Zn + H2SO4 → ZnSO4 + 2[H] 5[H] + MnO4- + 3H+ → Mn2+ + 4H2O Kết luận: Hidro nguyên tử có tính chất khử mạnh hydro phân tử Điều chế Oxi: - Trộn 4g KClO3 + 1g MnO2 cối chày sứ, cho vào ống nghiệm thật khơ Lắp hệ thống thu khí - Đun nóng ống nghiệm thu khí ống nghiệm lớp chứa đầy nước úp MnO2 đóng vai trị chất xúc tác ngược chậu nước Kết luận: KClO3 dễ bị nhiệt phân có chất xúc tác thích hợp tạo O2 Tính chất oxi: - Dùng thìa kim loại lấy lưu huỳnh - Lưu huỳnh có lực lớn Oxi nên cháy vào miệng ống nghiệm chứa Oxi ta cháy ngồi khơng khí cho lửa thấy lửa bùng lên có màu xanh Khí xanh phát nhiều nhiệt tạo SO2 lượng có mùi hắc bé SO3 S + O2 → SO2 S + O3 → SO3 Ở ống nghiệm lượng oxi nhiều làm tăng vận tốc phản ứng - Đưa đóm than vào ống nghiệm chứa - Ở nhiệt độ cao, carbon có tính khử mạnh khí oxi thứ 2, than bùng cháy có tia lửa, với oxi phản ứng tỏa nhiệt mạnh C + O2 → CO2 - Nung đỏ sợi dây đồng đưa vào ống - Lớp màu đen đồng bị oxi hóa oxi nghiệm chứa khí oxi thứ → dây đồng bị tạo đồng oxit đen lại 2Cu + O2 → 2CuO Kết luận: - Oxi chất oxi hóa mạnh (đặt biệt nhiệt độ cao), dễ oxi hóa kim loại phi kim tạo oxit - Oxi trì kích thích cháy Tính chất H2O2: a) Tính oxi hóa H2O2: Cho vào ống nghiệm giọt KI 0.5N + giọt 2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O H2O2 3% + vài giọt H2SO4 2N Dung dịch có I2 sinh làm xanh hồ tinh bột màu nâu đất, làm xanh hồ tinh bột Màu nâu đất dung dịch I2 tạo với KI dư I2 + KI ⇄ KI3 (nâu đất) b) Phân hủy H2O2: - Cho vào ống nghiệm 10 giọt H2O2 lượng nhỏ MnO2 Ta thấy dung dịch sủi bọt mạnh, có khí - Đưa đóm than vào gẩn ta thấy đóm than sáng Chứng tỏ khí oxi H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O E0= +1,77(V) H2O2 + 2e = 2OHE0= +0,87(V) MnO2 đóng vai trị chất xúc tác cho phân hủy H2O2: Kết luận: H2O2 khơng bền Có tính khử tính oxi hóa Phản ứng S Cu: Cho vào chén sứ 1g lưu huỳnh, đun sơi Khói trắng lưu huỳnh bốc Dùng kẹp đưa sợi dây đồng vào miệng chén Cu + S → CuS (đen) Sợi dây đồng chuyển sang màu đen, có khói trắng bay lên Kết luận: - Lưu huỳnh có tính oxi hóa mạnh nhiệt độ cao - Lưu huỳnh đóng vai trị chất oxi hóa phản ứng Tính khử Thiosunphat: Cho vào ống nghiệm ống giọt dung dịch Na2S2O3 0,5N Ống 1: 2+ 22+ - Thêm giọt hỗn hợp dung dịch KMnO4 8MnO4+5S2O3 +14H →10SO4 +8Mn +7H2O 0,5N vào H2SO4 2N (tỉ lệ 1:2) Dung dịch S2O32- + 2H+ → SO2 + S↓ + H2O thuốc tím màu S sinh làm đục dung dịch - Sau thời gian, dung dịch bị đục Ống 2: - Thêm giọt iot → Màu tím than I2 dần đến không màu - Thay I2 Cl2 hay Br2 → Cũng làm màu Cl2 Br2 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 acid tạo lưu huỳnh III TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: - Thí nghiệm cho thấy hydro ngun tử có hoạt tính mạnh hydro phân tử - Nguyên nhân: Hydro nguyên tử có electron độc thân lớp nên dễ phản ứng với nguyên tử phân tử khác Bên cạnh hydro phân tử có cấu hình electron giống He có độ bền lớn trơ mặt hóa - Phương trình phản ứng: 10[H] + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 +2MnSO4 + 8H2O Câu 2: Phản ứng quan trọng oxi phản ứng oxi hóa, đặc biệt phản ứng cháy: C + O2 → CO2 C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O Oxi nhiều ứng dụng thực tế: trì sống, sản xuất loại polime, làm chất oxi hóa, dung y tế… Câu 3: Để giữ cho H2O2 bền ta phải: - Đựng lọ thủy tinh màu nâu sẫm, để chỗ râm mát - Cho thêm chất ức chế acid photphoric hay acid sunfuric Câu 4: Phương trình điện tử thể tính oxy hóa lưu huỳnh: S0 + 2e → S2Ví dụ: H2 + S → H2S Phương trình điện tử thể tính khử lưu huỳnh: S0 – 4e → S4+ S0 – 6e → S6+ Ví dụ: S + O2 → SO2 S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O Câu 5: Muối thiosunfat có tính khử ion S2O32- ngồi ngun tố S có số oxi hóa +6 cịn có ngun tố S có số oxi hóa -2 nên thiosunfat có tính khử Cấu tạo Na2S2O3: 10 Báo cáo thí nghiệm 8: KIM LOẠI NHĨM IB (Cu – Ag – Au) Ngày thí nghiệm: 07/10/2022 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu rõ tính chất tượng phản ứng Cu, Ag hợp chất chúng II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TN MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Điều chế CuSO4.5H2O: - Cân 2g CuO bột + 15ml H2SO4 4N (dư CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O 20% so với lượng cần thiết) đun nhẹ khuấy Cu2+ tạo phức [Cu(H2O)6]2+ làm dung dịch đến tan hết CuO, cịn đồng có màu xanh khơng tan đem lọc Cơ dung dịch qua lọc xuất váng tinh thể (không khuấy) → CuO tan dần thu dung dịch màu xanh lam - Đem dung dịch cô xuống bếp để kết Tinh thể tạo thành: CuSO4.5H2O tinh nhiệt độ phòng Lọc tinh thể CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O chân khơng → Tinh thể hình thành có màu xanh lớn dần - Khối lượng tinh thể thu trừ khối nCuO = nlt = 2/(64+16) = 0,025 (mol) lượng giấy lọc: mtt = 2,75g → mlt = 0,025 x (64 + 31 + x 16 + x 18) = 6,25 (g) H = mtt/mlt * 100 = 2,27/6,25 * 100 = 36,32% Tính chất Cu(OH)2 - Cho vào ống nghiệm ống 0,5ml CuSO4­ + 2NaOH→ Cu(OH)2↓ + 2NaCl dung dịch CuSO4 0.5M + vài giọt NaOH 2M, ly tâm → Tạo kết tủa màu xanh lam Ống 1: Đun nóng → Xuất kết tủa màu đen Cu(OH)­2→ CuO (đen) + H2O Màu đen xuất có mặt CuO tạo thành Cu(OH)2 bị phân hủy đun nóng 11 Ống 2: Thêm HCl đặc, đun nhẹ lắc → Tủa tan tạo dung dịch xanh lục Ống 3: Thêm 4ml NaOH 4%, đen nhẹ → Tủa tan tạo dung dịch màu xanh tím Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + H2O CuCl2 + 2Cl- → [CuCl4]2- (màu xanh lục) Cu(OH)2 + 2NaOH→ Na2[Cu(OH)4] Nhận xét: - Cu(OH)2 khơng tan nước - Có thể bị phân hủy tạo CuO nhiệt độ cao - Có tính lưỡng tính (yếu) - Cho 0,1g Cu vào 1ml CuCl2 2M, sau Cu + CuCl2 + HCl → 2H[CuCl2] thêm 1ml HCl 2M Đun sôi phút Dung dịch CuCl2 màu có phản ứng → Mất màu dung dịch Cu2+ xảy tạo phức [CuCl2]- - Làm nguội, thêm nước từ từ vào ống [CuCl2]- → CuCl↓ + Clnghiệm Phức [CuCl2]- không bền → Xuất kết tủa trắng Nhận xét: - HCl dùng để cung cấp ion Cl- tạo phức nên thay HCl dung dịch NaCl - Cu2+ có tính oxi hóa yếu - Cho giọt CuCl2 2M + giọt HCHO 40% Đun sôi, thêm 1ml NaOH đậm đặc → Xuất kết tủa vàng Cu2+ + HCHO + H2O → Cu+ + HCOOH + H+ - Tiếp tục đun sôi → Xuất kết tủa đỏ gạch Cu2(OH)2 → Cu2O↓ (đỏ gạch) + H2O 2Cu+ + 2OH- → Cu2(OH)2↓ (vàng) Nhận xét: - Cu2+ có tính oxi hóa yếu Ống 1: - 5ml CuSO4 0,5M + giọt KI 1M → Có kết tủa vàng - Đun nhẹ → Có tím xuất - Thử với hồi tinh bột → Hơi làm xanh hồ tinh bột Ống 2: - 5ml AgNO 0,1M + giọt KI 1M → Có kết tủa vàng - Đun nhẹ → Khơng có tượng Cu2+ + 2I- → CuI2↓ (không bền) CuI2 → CuI + I2↑ (hơi tím) Ag+ + I- → AgI↓ (vàng) Nhận xét: - Ag+ trạng thái bền Ag 12 Ống + 2: giọt CuSO4 + NaOH Ly tâm → Xuất kết tủa CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Ống 1: Thử tủa với HNO3 → Tủa tan, tạo dung dịch xanh Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O Ống 2: Thử tủa với NH4OH 2M → Tủa tan chậm, tạo dung dịch xanh đậm Cu(OH)2 + 2NH­4OH → [Cu(NH­3)4](OH)2 + H2O Ống + 4: giọt AgNO + NaOH Ly tâm → Xuất kết tủa 2AgNO3 + 2NaOH → Ag­2O↓ + 2NaNO3 + H2O Ống 3: Thử tủa với HNO3 → Tủa tan, tạo dung dịch trắng đục Ag2O + 2HNO3 → 2AgNO3 + H2O Ống 4: Thử tủa với NH4OH 2M → Tủa tan, tạo dung dịch suốt Ag2O + 4NH­4OH → 2[Ag(NH3)2]OH + 3H­2O Nhận xét: - Các kim loại nhóm IB có tính lưỡng tính yếu, dễ tạo phức bền với dung dịch ammoniac Cho vào ống ống giọt AgNO 0,1M Ống 1: - Thêm 10 giọt NaCl 0,1M → Xuất tủa trắng - Thêm giọt đến dư NH4OH 2M → Tủa tan Ag+ + Cl- → AgCl↓ (trắng) Ống 2: - Thêm 10 giot NaBr 0,1M → Xuất kết tủa vàng nhạt - Thêm giọt đến dư NH4OH 2M → Tủa tan phần Ag+ + Br- → AgBr↓ (vàng nhạt) Ống 3: - Thêm 10 giọt NaI 0,1M → Xuất tủa vàng - Thêm giọt đến dư NH4OH 2M → Hầu không tan Ag+ + I- → AgI↓ (vàng) AgCl + NH4OH → [Ag(NH3)2]Cl + H2O AgBr + NH4OH → [Ag(NH3)2]Br + H2O Nhận xét: - Màu tủa đậm dần: AgCl < AgBr < AgI - Trong dãy AgCl, AgBr, AgI, độ tan giảm dần bán kính anion tăng, khả bị phân cực háo tăng 13 Phản ứng tráng gương: - Cho giọt AgNO3 0,1M từ từ giọt NH4OH 10% → Tủa xuất hiện, sau tan dần AgNO3 + NH4OH → AgOH↓ + NH 4NO3 2AgOH → Ag 2O + H2O - Thêm giợt HCHO 40% đun nóng → Xuất tủa bạc sáng thành ống Ag2O +4NH­4OH → 2[Ag(NH3)2]OH + 3H­2O nghiệm 4[Ag(NH3)2]OH + HCHO 4Ag + (NH4)2CO3 + 6NH3 +2H2O III TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Kim loại IA IB có 1e lớp ngồi mà tính chất lại khác hiệu ứng chắn nguyên tố nhóm IB IA làm tăng lượng ion hóa thứ nguyên tố nhóm IB Câu 2: CuCO3.Cu(OH)2 CuO + H2 2CuO + CO2 + H2O Cu + H2O 14 Báo cáo thí nghiệm 10: NHĨM VIB (Crom) Ngày thí nghiệm: 28/10/2022 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu rõ tính chất hợp chất Cr3+ Cr6+ II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TN MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Điều chế tính chất oxit crom III - Cân 2,5g K2Cr2O7 + 1g saccaro cho vào cối, trộn nghiền mịn - Cho vào chén sắt tẩm 3ml cồn, đốt đến cháy hết - Nung 600oC 1h - Để nguội, hòa tan nước, lọc lấy phần rắn - Khối lượng rắn thu được: m = 1,18g - Trộn nghiền mịn nhằm tăng diện tích tiếp xúc, tăng tốc độ phản ứng - Cồn làm dung mơi hịa tan tốt đường, làm nước bay nhanh C12H22O11 → 12C + 11H2O K2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + K2CO3 + CO Phần rắn thu Cr2O3 H = mtt/mlt * 100 = 1,18/1,29 * 100 = 91,47% Không thực Tính chất hợp chất Cr+3 - Cho vào ống ống 1ml dung dịch Cr3+, nhỏ từ từ NaOH loãng → Xuất kết tủa xanh xám Cr3+ + 3OH-→ Cr(OH)3↓( xanh xám) Ống 1: Thêm axit loãng → Tủa tan tạo dung dịch xanh lục Cr(OH)3 + 3H+ → Cr3+ + 3H2O (xanh lục) Ống 2: Thêm NaOH loãng đến dư → Tủa tan tạo dung dịch lục nhạt Cr(OH)3+3NaOH →Na3[Cr(OH)6] (lục nhạt) Kết luận: Cr(OH)3 có tính lưỡng tính Tính oxi hóa hợp chất Cr+6 - Cho giọt K2Cr2O7 0,5N + giọt H2SO4 2N - Thêm từ từ NaNO2 0,5N Cr2O72-(cam) + 3NO2-+ 8H+→2Cr3+(xanh)+3NO3-+ 4H2O Cr3+ + H2O → [Cr(H2O)6]3+ → Dung dịch từ cam vàng sang xanh 15 Kết luận: Cr2O72- có tính oxi hóa mạnh môi trường acid Cân ion cromat bicromat Ống 1: 3-4 giọt K2CrO4 + giọt H2SO4 2N → Dung dịch chuyển từ vàng sang cam 2H+ + 2CrO42-(vàng) ⇄ Cr2O72-(da cam)+ H2O Ống 2: 3-4 giọt K2Cr2O7 + giọt NaOH 2N → Dung dịch chuyển từ cam sang vàng Cr2O72-(da cam)+ H2O ⇄ 2H+ + 2CrO42-(vàng) Nhận xét: Cân Cr2O72- CrO42- chuyển dịch tùy theo pH môi trường để tạo thành dạng bền: Cr2O72- bền acid.; CrO42- bền bazơ Muối cromat tan - Cho vào ống ống - giọt K2CrO4 0,5N Ống 1: - Thêm giọt BaCl2 0,5N → Tủa vàng nhạt - Ly tâm, thêm 1ml CH3COOH 2N → Hầu không đổi Ống 2: - Thêm giọt SrCl2 0,5N → Tủa vàng nhạt - Ly tâm, thêm 1ml CH3COOH 2N → Tủa tan Ống 3: - Thêm giọt CaCl2 0,5N → Không tượng Ống 4: - Thêm giọt Pb(NO3)2 0,5N → Tủa vàng - Ly tâm, thêm 1ml CH3COOH 2N → Hầu không đổi Ba2+ + CrO42- →BaCrO4 ↓ Sr2+ + CrO42- → SrCrO4 ↓ SrCrO4 ⇄ Sr2+ + CrO422H+ + 2CrO42- ⇄ Cr2O72- + H2O Do độ tan SrCrO4 lớn T = 3,2.10-7 Khi thêm H+ cân chuyển dịch sang phải, nên SrCrO4 tan nhiều T(CaCrO4) > T(SrCrO4) > T(Ag2CrO4) > T(PbCrO4) Do CaCrO4 khơng tạo tủa mơi trường trung tính Pb2+ + CrO42- → PbCrO4↓ 16 Ống 5: - Thêm giọt AgNO 0,5N → tủa nâu - Ly tâm, thêm 1ml CH3COOH 2N → Hầu không đổi Ag+ + CrO42- → Ag 2CrO4↓ Nhận xét: - Các muối cromat tan dễ tan hown môi trường axit - Trong phân nhóm, độ tan giảm dần từ xuống 17 Báo cáo thí nghiệm 12: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP NHĨM VIII B Ngày thí nghiệm: 21/10/2022 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững tính chất hợp chất Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+ II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TN MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Điều chế muối Morh(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O - Cân 2,5g Fe + 25ml H2SO4 4N, đun nóng Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ tủ hút tan hết Fe → Fe tan, có khí ra, dung dịch có màu xám đen - Lọc nóng trực tiếp dung dịch Fe2+ vào 7g (NH4)2SO4 rắn Đun nóng becher hòa tan hết (NH4)2SO4 - Để nguội cho kết tinh nhiệt độ phòng nlt = nFe = 2,5/56 = 0,045 Sản phẩm kết tinh muối Morh Lọc ntt = mtt/MMorh = 0,038 chân không thu khối lượng chất rắn: m H = ntt/nlt * 100 = 84,44% = 14,91g Tính chất hợp chất Fe2+ Fe3+ a) Thử Fe2+ - K3[Fe(CN)6] → Dung dịch xanh nhạt xuất tủa xanh Fe2++ K3[Fe(CN)6] → KFe[Fe(CN)6]↓ + 2K+ đậm (turbull) - H2O2/H2SO4 → Dung dịch màu vàng nhạt có bọt khí 2Fe2+ + 3H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 4H2O + O2↑ thoát - K2Cr2O7/H2SO4 → Dung dịch màu xanh rêu - KMnO4/H2SO4 → Mất màu KMnO4 tạo dung dịch vàng nhạt 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+→ 6Fe3+ + 2Cr3+(xanh rêu) +7H2O 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+(vàng nhạt) + 4H2O 18 - (NH4)2S 0,2M → Xuất tủa đen - NaOH 2N → Tủa xanh, hóa nâu ngồi khơng khí Fe2+ + S2- → FeS↓(đen) Fe2+ + OH- → Fe(OH)2↓(xanh) 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O → 2Fe(OH)3↓(nâu đỏ) b) Thử Fe3+ - Cho giọt Fe3+ 0,5N + giọt H2SO4 → Dung dịch màu vàng nhạt chuyển sang 2Fe3+ + I- → Fe2+ + I2↓ (tím than) màu nâu đất - Thêm 2, giọt KI 0,5N → Xuất màu tím than, làm xanh hồ tinh I2 + KI → KI3 (nâu đất) bột Ống 1: - giọt Fe3+ 0,5 N + giọt NH4SCN 0,01N → Dung dịch chuyển sang màu đỏ máu Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3 (đỏ máu) Ống 2: - giọt Fe3+ 0,5 N + giọt K3[Fe(CN)6] 0,5N → Tủa màu xanh đậm (berlin) Fe3++K4[Fe(CN)6] →KFe[Fe(CN)6]↓(xanh berlin) Nhận xét: - Fe2+ dễ bị oxi hóa - Muối Fe3+ bền khơng khơng khí, có tính oxi hóa acid a) Cho ống ống giọt CoCl2 + vài giọt NaOH → Tủa màu hồng CoCl2 + NaOH → CoOHCl CoOHCl + NaOH → Co(OH)2↓ + NaCl Ống 1: Đun nóng, để ngồi khơng khí → Tủa chuyển sang màu xám 4Co(OH)2 + O2+ 2H2O → 4Co(OH)3↓ Ống 2: Thêm vài giọt H2O2 3% → Tủa chuyển sang màu xám, xuất bọt khí 2Co(OH)2 + H2O2 → Co(OH)3↓ + 2H2O2 → 2H2O + O2↑ b) Cho ống ống giọt NiCl2 + giọt NaOH → Tủa trắng xanh Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2↓ Ống 1: Để tủa ngồi khơng khí → Tủa khơng đổi màu Ống 2: Thêm vài giọt H2O2 3% 19 → Xuất bọt khí 2H2O2 → 2H2O + O2↑ Nhận xét: Co2+ dễ bị oxi hóa c) Cho NaOH tác dụng Ống + 2: Fe2+ → Xuất tủa trắng xanh Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ Ống 1: Tủa + HClđđ → Tủa tan tạo dung dịch không màu Fe(OH)2 + 2H+ → Fe2+ + 2H2O Ống 2: Tủa + NaOHđđ → Không tượng Ống + 4: Fe3+ → Kết tủa đỏ nâu Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ Ống 3: Tủa + HClđđ → Tủa tan tạo dung dịch màu vàng Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O Ống 4: Tủa + NaOHđđ → Không tượng Ống + 6: Co2+ → Tủa màu hồng Co2+ + 2OH- → Co(OH)2↓ Ống 5: Tủa + HClđđ → Tủa tan tạo dung dịch hồng nhạt Co(OH)2 + 2H+ → Co2+ + 2H2O Ống 6: Tủa + NaOHđđ → Không tượng Ống + 8: Ni2+ → Tủa màu trắng xanh Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2 Ông 7: Tủa + HClđđ → Tủa tan tạo dung dịch xanh Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2 Ống 8: Tủa + NaOHđđ → Khơng có tượng Nhận xét 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 a) - Dùng CoCl2 bão hòa viết lên tờ giấy lọc → Chữ màu hồng 20 - Hơ lửa đèn cồn → Chuyển từ hồng sang xanh Do phức [Co(H2O)6]2+ đun nóng bị nước tạo phức [Co(H2O)4]2+ nhỏ nên có màu xanh tím b) - giọt NiCl2 + giọt NH4OH 2N → Xuất tủa xanh đục, sau tan tạo Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2↓ dung dịch xanh đậm Ni(OH)2 +6NH3 → [Ni(NH3)6](OH)2 - Thêm giọt demethyl glioxyme → Xuất tủa đỏ hồng Phức chất có dạng hình vng, trung hịa 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 a) - Cho vào ống nghiệm ống 0,5ml CoCl2 Ống 1: Thêm từ từ NH4OH đặc dư → Tủa hồng xuất hịên tan tạo dung Co2+ + 2OH- → Co(OH)2 ↓ dịch màu nâu phía trên, màu hồng phía dưới, Co(OH)2+6NH3à[Co(NH3)6](OH)2 cịn lại màu xanh Khi lắc mạnh toàn dung dịch chuyển sang màu nâu Ống 2: Thêm HCl đặc dư → Dung dịch có màu xanh Màu xanh NH4OH đậm đặc hút nước phức [Co(H2O)6]2+ Co(H2O)6]2+ + 4Cl- → [CoCl4 ]- + 6H2O Ni2+ + OH- → Ni(OH)2↓ b) Tương tự thí nghiệm (a), thay CoCl2 NiCl2 Ống 1: Thêm từ từ NH4OH đặc dư Ni2+ + OH- → Ni(OH)2↓ → Tủa xanh tan tạo dung dịch xanh Ni(OH)2+6NH3 → [Ni(NH3)6](OH)2 tím Ống 2: Thêm HCl đặc dư → Dung dịch chuyển sang vàng Kết luận: - Ni(OH)2 Co(OH)2 tan NH3 có khả tạo phức bền - Các ion Co2+, Ni2+ có khả tạo phức với Cl-, phức làm đổi màu dung dịch 21 III TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Muối sắt II: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Muối sắt III: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Câu 2: - Muối kép: + Là hỗn hợp muối kết tinh đồng thời + Liên kết muối kép lực Van der Waals phân tử muối - Phức chất + Là hợp chất + Liên kết phức liên kết ion trung tâm phối tử Câu 3: Trong dung dịch muối Morh có: Fe2+, SO42-, NH4+ Câu 4: - Hịa tan Fe H2SO4 tạo Fe2+ Đun nóng làm tăng tốc độ phản ứng - Còn Fe dư → lọc để loại bỏ tạp chất - Thêm (NH4)2SO4 rắn, khuấy nhằm tạo dung dịch muối bão hòa để muối kết tinh đồng thời, chất khử giữ Fe2+ ko bị oxi hóa lên Fe3+ muối kép - Nhâm vào nước lạnh để trình kết tinh diễn thuận lợi Câu 5: - Nhận biết Fe2+ - Nhận biết Fe3+ 22 Câu 6: Tsugaep phản ứng tạo phức dùng để nhận biết có mặt ion Ni2+ 23 .. .Báo cáo thí nghiệm 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ (Phân nhóm IIA) Ngày thí nghiệm: 23 /09 /20 22 I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững vị trí kim loại kiềm thổ bảng tuần hồn, hiểu tính... oxi hóa kim loại phi kim tạo oxit - Oxi trì kích thích cháy Tính chất H2O2: a) Tính oxi hóa H2O2: Cho vào ống nghiệm giọt KI 0.5N + giọt 2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O H2O2 3% + vài giọt H2SO4 2N... iot → Màu tím than I2 dần đến không màu - Thay I2 Cl2 hay Br2 → Cũng làm màu Cl2 Br2 2S2O 32- + I2 → 2I- + S4O 625 H2O + S2O 32- + 4Br2 → HSO4- + 8Br- + 8H+ 5H2O + S2O 32- + 4Cl2→ HSO4- + 8Cl -+ 8H+