(Tiểu luận) báo cáo môn học thí nghiệm hóa vô cơ bài 1các nguyên tố phân nhóm viia –halogen

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BÁO CÁO MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM HĨA VƠ CƠ MÃ MƠN: 602033 BÁO CÁO Mơn học: THÍ NGHIỆM HĨA VƠ CƠ Mã mơn:602033 Họ tên: Phạm Ngun Trúc Vy MSSV: 62101080 Nhóm: 01 Ngày làm báo cáo: Ngày 10 Tháng 04 Năm 2023 BÀI CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHĨM VIIA – HALOGEN I/ Hóa chất Hóa ST chất T Trạng Đặc tính thái Manganese Rắn Màu xám đen, MnO2 không mùi Dioxide Hydrochlori Lỏng  Màu vàng c acid xanh, mùi xốc  Tính axit mạnh, có khả ăn mịn mơ HCl (đđ) người, ảnh hưởng tới mắt, mũi, hệ hô hấp sử dụng khơng có đồ bảo hộ Rắn Màu trắng, khơng Pb(NO3) Lead (II) mùi nitrate Ammonium Lỏng Màu vàng, mùi lưu (NH4)2S Sulfide huỳnh Solution Lỏng Màu trắng, không Potassium KBr mùi Bromide Lỏng Màu vàng ngà, Potassium KI iodide không mùi Rắn Không màu, vị Sodium NaCl chloride mặn Lỏng Không màu, không H2SO4 Sulfuric mùi Là acid (đđ) acid mạnh Háo nước hút nước tỏa nhiều nhiệt nên cần lưu Tên gọi AgNO3 Silver nitrate Lỏng ý nên cho acid vào nước không làm ngược lại Màu trắng, khơng mùi Tính oxh mạnh ăn mịn da II/ Thực nghiệm 1.Thí nghiệm 1: Điều chế Clo – tính chất clo *Điều chế Clo  Tiến hành B1: Cho vào ống nghiệm lớn 10g MnO2 B2: Lần lượt chuẩn bị  ống nghiệm (1) – lọ khô  ống nghiệm (2) – 5mL Nước  ống nghiệm (3) – 5mL NaOH  ống nghiệm (4) _ Nước B3: Lắp hệ thống B4: Cho acid vào ống nghiệm lớn đun lửa đèn cồn cho sơi khoảng 20p  Hiện tượng giải thích  Ống nghiệm lớn: Sôi, dâng lên + MnO2 chất oxy hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh HCl (đđ) → phản ứng oxh – khử → sinh khí clo màu vàng lục, dẫn sang ống nghiệm (1) + Phương trình phản ứng: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O  Ống nghiệm (1): Xuất khí màu vàng lục, hắc  Ống nghiệm (2): Sủi khí, nước lọ chuyển vàng lục nhạt + Khí Clo ống nghiệm (1) dẫn sang ống nghiệm (2) chứa nước Một phần khí Clo tác dụng nước → acid clohidric hipocloro Một phần bám vào thành ống (vàng lục) + Phương trình phản ứng: H2O + Cl2 ↔ HClO + HCl  Ống nghiệm (3): Sủi bọt khí Recommended for you Document continues below Exercise - Chapter 110 Business research… 100% (1) Chapter - Anh văn chuyên ngành Dược Anh văn chuyên… 100% (2) Cambridge 86 Complete Ielts… Anh văn chuyên… 100% (3) Flyers Authentic 74 examination papers… Anh văn chun… 81% (37) + Khí Clo cịn lại ống nghiệm (2) tiếp tục dẫn vào ống nghiệm (3) chứa xút tạo dung dịch nước javel + Phương trình phản ứng: 2NaOH + Cl → NaClO + NaCl + H2O Do lượng NaOH dư lên Clo phản ứng hết → không tạo màu bám thành lọ  Ống nghiệm (4): Vai trị + Thơng áp: hệ kín → áp suất tăng, dễ gây nổ + Nhận biết khí Clo qua ống nghiệm (3) chưa *Tính chất Clo  Tiến hành B1: Dùng kẹp hơ nóng đỏ sợi dây đồng B2: Đưa nhanh vào lọ B3: Nhỏ giọt cho nước vào bình  Hiện tượng giải thích + Khi đưa đồng vào ống nghiệm, dây đồng đỏ bị cháy sáng lên, nóng chảy thành dung dịch đen → khói trắng xuất → dây đồng tan dần Phương trình phản ứng: - Dây đồng sáng lên tác dụng với oxy khơng khí tạo dd đen: Cu + O2 → CuO (đen) - Khói trắng CuCl2 xuất Cu tác dụng với Clo: Cu + Cl2 → CuCl2 + Thêm nước vào dung dịch chuyển màu xanh 2.Thí nghiệm 2: Tính chất nước Clo nước Javen - Dung dịch lọ (2): Nước Clo HClO, HCl Nhận xét: Có màu vàng nhạt, mùi hắc Phương trình phản ứng: H2O + Cl2 ↔ HClO + HCl - Dung dịch lọ (3): Nước javel NaClO, NaCl Phương trình phản ứng: 2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H 2O *Quá trình  Tiến hành B1: Chuẩn bị ống nghiệm cho lượng Pb(NO 3)2 (NH4)2S vào ống B2: Cho vào: - Ống nghiệm 1: 2mL HClO - Ống nghiệm 2: 2mL NaClO  Hiện tượng giải thích + Ban đầu tạo kết tủa đen ống Phương trình phản ứng: Pb(NO3)2 + (NH4)2S → PbS↓ + 2NH4NO3 + Sau thêm dung dịch vào ống ta thấy ống nghiệm tan kết tủa tốt ống nghiệm Phương trình phản ứng: - Ống nghiệm 1: PbS + HClO → PbSO4↓ + HCl - Ống nghiệm 2: PbS + NaClO → PbSO4↓ + NaCl *Quá trình Tiến hành: Chuẩn bị giấy pH nhỏ vài giọt NaClO lên giấy  Hiện tượng giải thích: + Giấy pH lên màu xanh sau dần màu + Tính tẩy: Do tác dụng CO2 khơng khí giải phóng HClO NaClO + H2O + CO2 → NaHCO3 + HClO 3.Thí nghiệm 3: Hoạt tính Halogen  Tiến hành B1: Chuẩn bị ống nghiệm Ống nghiệm 1: 1.Cho 1mL nước Clo vào ống có chứa KBr 2.Thêm 1mL KI 0,1M Sau dùng giấy hồ tinh bột thử dung dịch Ống nghiệm 2: Cho vào 1mL HClO sau cho tiếp 1mL KI  Hiện tượng giải thích - Ống nghiệm 1: Quy trình 1: Dung dịch lục nhạt chuyển nâu đỏ Phương trình phản ứng: KBr + Cl2 (lục nhạt) → KCl + Br (nâu đỏ) Vì Clo có tính oxy hóa mạnh brom → đẩy brom khỏi dung dịch muối Quy trình 2: Giấy hồ tinh bột chuyển màu xanh dạng amylozo tinh bột tạo cấu dạng hình xoắn ốc phân tử I2 bị giữ ống nên tạo phức chất có màu xanh dương - Ống nghiệm 2: Dung dịch vàng lục nhạt dần Phương trình phản ứng: KI + Cl2 (lục nhạt) → KCl + I2↓ (tím) Vì Clo có tính oxy hóa mạnh Iot → đẩy Iot khỏi dung dịch muối 4.Thí nghiệm 4: Điều chế HCl  Tiến hành B1: Cho vào ống nghiệm lớn 1,5g NaCl B2: Đổ vào ống nghiệm nhỏ khoảng 10mL nước B3: Lắp hệ thống sau B4: Nhỏ H2SO4 đậm đặc vào ống nghiệm lớn vừa đủ ngập muối đun nóng đèn cồn khoảng 2-3 phút B5: Tháo ống nghiệm nhỏ thử giấy pH B6: Cho dung dịch AgNO3 vào ống nghiệm nhỏ  Hiện tượng + Sủi bọt khí khơng màu ống nghiệm nhỏ Phương trình phản ứng: NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl (khí) (Điều kiện: nhiệt độ nhỏ) + Giấy pH chuyển sang màu đỏ + Khi cho AgNO3 vào ống nghiệm xuất kết tủa màu trắng Phương trình phản ứng: HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3 III Trả lời câu hỏi 1.Nguyên tắc chung để điều chế Clo phịng thí nghiệm cơng nghiệp? Trong thí nghiệm điều chế Clo thí nghiệm (1) MnO đóng vai trị phản ứng, thay MnO2 chất khác khơng? Trả lời: _ Trong phịng thí nghiệm: Đun nóng nhẹ dung dịch axit clorua đậm đặc với chất có khả oxy hóa mạnh mangan dioxit (MnO2) Ngồi dùng số chất oxy hóa khác kali pemanganat (KMnO4), Kali Clorat (KClO3), Clorua vôi (CaOCl2) _ Trong công nghiệp: Điện phân muối Natri Clorua điện phân nóng chảy theo phương trình phản ứng: NaCl → Na + Cl2 Hoặc điện phân có màng ngăn dung dịch muối halogenua (natri clorua) NaCl + H2O → H2 + NaOH + Cl2 Vai trò MnO2 phản ứng điều chế Cl2: Nó chất oxy hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh để tạo phản ứng oxy hóa – khử (Cl- bị khử lên Cl0) 2.Nguyên tắc điều chế HCl phịng thí nghiệm cơng nghiệp? Có thể điều chế HBr, HI phịng thí nghiệm phương pháp giống điều chế HCl không? Tại sao? Trả lời: _ Trong phịng thí nghiệm: HCl điều chế phương pháp axit sulfuric nồng độ lên đến 40% với phương trình điều chế sau:  NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl (< 2500C)  2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO4 + 2HCl (> 4000C) _ Trong công nghiệp: HCL công nghiệp thường điều chế nồng độ phần trăm 32 -34 % phương pháp tổng hợp với phương trình điều chế sau: H2 + Cl2 → 2HCl (đun nóng) _ Khơng thể sử dụng phương pháp sunfat để điều chế HBr HI Vì HBr HI chất có tính khử mạnh, phản ứng với H2SO4 đặc (tính oxy hóa mạnh) Phương trình phản ứng: (1) 2HBr + H2SO4(đặc) → Br2 + SO2 + 2H2O (2) 8HI + H2SO4(đặc) → 4I2 + H2S + 4H2O 3.Tại nước Clo nước Javel có tính tẩy màu? Nước Clo nước Javel nồng độ dung dịch có tính tẩy màu mạnh hơn? Tại sao? Trả lời: _ Nước clo có tính tẩy màu clo tác dụng nước tạo nên axit HClO có tính tẩy màu Phương trình: H2O + Cl2 → HClO + HCl _ Nước javen có tính tẩy màu Natri hypochlorite chất không ổn định, môi trường nước dễ phản ứng tạo nên axit hypochlorous hay gọi axit hipoclorơ, HClO, HOCl Phương trình: NaOCl + H2O → HOCl + NaOH _ Nước Clo nước Javel nồng độ Javel có tính tẩy màu mạnh Vì nước Javen, HClO chịu trách nhiệm việc tẩy màu, tẩy trắng Tuy nhiên javen dễ bị phá vỡ tạo thành gốc hypochlorite (OC-) tẩy màu mức độ thấp Do đó, nói Javel có tính tẩy màu axit HClO gốc OCl2 tạo nên Đây hai sản phẩm tạo thành trình phản ứng NaClO