Báo cáo thí nghiệm hóa vô cơ bài 7 phân nhóm viiib (fe, co, ni)

Thí nghiệm Các bước thực hiện thí nghiệm Quan sát thực tế Giải thích 1 Tính chất dung dịch muối Fe II a, Ống 1: Dung dịch muối Mohr +5-6 giọt NaOH Để kết tủa lên mặt kính quan sát hiện t

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN: CN HÓA HỌC

***

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ BÀI 7: PHÂN NHÓM VIIIB (Fe, Co, Ni)

Thời gian học:17/10/2023

Các thành viên trong nhóm

1 Phạm Đăng Khôi 22128140

2 Lê Trung Kiên 22128142

3 Nguyễn Thùy Linh 22128143

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

Thí nghiệm Các bước thực hiện thí nghiệm Quan sát thực tế Giải thích

1) Tính chất dung

dịch muối Fe (II)

a, Ống 1: Dung dịch muối Mohr +5-6 giọt NaOH

Để kết tủa lên mặt kính quan sát hiện tượng

* Ống 2: Dung dịch muối Mohr

Ống 1: kết tủa trắng xanh( xanh lá), có khí thoát ra

Để kết tủa ngoài không khí kết tủa sẽ hóa nâu đỏ

Ống 1: muối Mohr là 2 muối (NH4)2SO4

và FeSO4 có công thức hóa học (NH4)2SO4.FeSO4.6H2Otác dụng với NaOH có khí thoát ra là NH3↑và kết tủa trắng xanh Fe(OH)2

2NaOH + (NH4)2SO4  2 NaOH +

2 NH3↑+2 H2O

2NaOH + FeSO4  Na2SO4 + Fe(OH)2↓

Lấy kết tủa đê ngoài không khí kết tủa sẽ hóa nâu đỏ do Fe(OH)2 bị oxi hóa trở thành Fe(OH)3

4 Fe¿

+5-6 giọt Na2CO3

*ống 2:

kết tủa trắng xanh

*Ống 2: xuất hiện kết tủa trắng FeCO3

2 N a2CO3+Fe SO4→ Na2S O4+Fe CO3↓

b, dd muối Mohr + vài giọt dung dịch K3[Fe(CN)6]

kết tủa xanh dương đậm

*Xuất hiện kết tủa xanh dương đậm do phứcKFe[Fe (CN )6]

Fe2+ ¿ +K3¿ ¿

1,Tính chất dung

dịch muối Fe (II)

c,

*Ông 1: dd KMnO4 loãng + 3-4 giọt dd H2SO4 1M + Dung dịch muối Mohr

*ống 2: dd K2Cr2O7 loãng +

3-4 giọt dd H2SO4 1M + Dung

*ống 1: KMnO4 nhạt màu dần  mất màu Dung dịch thu được có màu vàng nhạt

*ống 2: Dung dịch chuyển màu xanh rêu

*Màu tím của KMnO4 bị mất màu, dung dịch sau phản ứng chuyển thành màu vàng nhạt do Fe2+ khử MnO4- thành Mn2+

và sản phẩm chứa Fe3+ ( màu vàng)

Fe2+ -1e  Fe3+

Mn7+ + 5e  Mn2+

(-) 5Fe2+ + MnO4-+ 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+

+ H2O

dịch muối Mohr

*Dung dịch chuyển màu xanh rêu :

Cr6+ + 3e  Cr3+ ( Cr3+ là nghuyên nhân khiến dd có màu xanh rêu)

6FeSO4 +K2Cr2O7 +7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3

+ Cr2(SO4)3 + K2S04+7H2O

d, 1 viên kẽm + 1ml dd muối Mohr

Viên kẽm tan 1 phần

Viên kẽm tan dần, xuất hiện lớp Fe màu trắng xám bám ngoài viên kẽm do trong dãy hoạt động kim loại theo quy tắc anpha

Zn đẩy được muối của kim loại Fe

Zn + Fe2+  Zn2+ + Fe↓

2) Tính chất dung

dịch muối Fe (III)

a,

*ống 1:Dung dịch FeCl3 + dd NaOH

*Xuất hiện kết tủa nâu

đỏ lắng xuống, dung

*Xuất hiện kết tủa nâu đỏ do tạo Fe(OH )3

Fe Cl3+NaOH → Fe (OH )3↓+NaCl

dịch trong suốt.

*ống 2: Dung dịch FeCl3 +

Na2CO3

*Xuất hiện tủa màu nâu đỏ, có sủi bọt khí nhẹ

*kết tủa nâu đỏ do Fe2(CO3)3 rất kém bền trong dung dịch bị phân hủy thành Fe(OH)3 và giải phóng khí CO2

2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl

b, Dung dịch FeCl3 + 3-4 giọt

H2SO4 + Na2SO3

Màu của dung dịch FeCl3 nhạt dần và gần như trong suốt, có bọt khí nhẹ thoát ra

*Màu vàng của dd muối Fe3+ nhạt dần do Fe+3 bị khử thành Fe+2, khí không màu có mùi hắc là (SO2 )

2) Tính chất dung

dịch muối Fe (III)

c, dung dịch FeCl3 + từng giọt dung dịch KI

*Ban dầu dung dịch có màu vàng nâu của FeCl3 sau dần chuyển thành dung dịch có màu nâu đỏ đậm dần

*Dung dịch dần chuyển thành màu nâu đỏ

do có kết tủa đen do I2 được sinh ra và tan 1 phần trong nước

2 KI +2 Fe Cl3→ 2 Fe Cl2+I2↓+KCl

d,

*ống 1: dung dịch FeCl3 + 2-3 giọt dd K4[Fe(CN)6] 0.1M

*ống 1: Xuất hiện kết tủa xanh dương đậm

Kết tủa xuất hiện ngay lập tức khi cho dd

K4[Fe(CN)6] vào

* Dung dịch chuyển thành màu xanh đậm, kết tủa xanh của phức KFe[Fe (CN )6]

F e3+ ¿ +K4[Fe(CN) 6 ] ¿  KFe[Fe (CN )6]↓ + k+

*ống 2: dung dịch FeCl3 + 2-3 giọt dd KSCN 0.1M (ống thứ 2)

* Thu được dung dịch màu nâu đỏ sẫm

Dung dịch có màu nâu đỏ sẫm

Fe3 +¿ +3 SCN− ¿→Fe¿ ¿

¿

3) điều chế và tính

chất của coban (II)

và niken

(II)hidroxit.

a, * 5-6 giọt dd CoCl2 + dd NaOH  kết tủa

* ống 1: Đun nhẹ, không lắc vad để yên trong không khí

*Xuất hiện kết tủa màu xanh dương nhạt

* ống 1:Màu của rắn

chuyển qua hồng nâu

và mịn

*Kết tủa màu xanh dương do Co(OH)2

CoCl2 + 2NaOH  Co(OH)2↓ + NaCl

*ống thứ nhất kết tủa Co(OH)2 chuyển thành màu hồng nâu do tạo thành Co(OH)3

4 Co(OH )2+O2+2 H2O→ 4 Co(OH )3↓

*ống 2: thêm dd H2O2

*ống 2: Dung dịch xuất hiện kết tủa nâu đậm lắng xuống và có khí thoát ra ngay lập tức

*ống 2: kết tủa chuyển sang màu nâu đậm

do tạo thành Co (OH )3và bọt khí bay lên là O2

2 Co(OH )2+H2O2→ 2 Co(OH )3↓

2 H2O2→2 H2O+O2↑

3) điều chế và tính *ống 3: thêm nước javel *ống 3: xuất hiện kết *ống3: Kết tủa chuyển màu, dung dịch có

chất của coban (II)

và niken

(II)hidroxit

tủa màu đen lắng xuống dưới

màu xám đen do tạo thành Co (OH )3 Co(OH )2+NaClO+ H2O →Co(OH ) 3 ↓+NaCl

b,

*ống 1: dd NiCl2 + từng giọt NaOH  để ngoài kk xem kết tủa có đổi màu k

*ống 1: xuất hiện kết tủa xanh ngọc, kết tủa không bị đổi màu

*Kết tủa xanh ngọc do Ni(OH)2↓

NiCl2 + 2NaOH  Ni(OH)2↓ + 2 NaCl

*ống 2: dd NiCl2 + từng giọt NaOH kết tủa + tác dụng với

H2O2

*ống 2: xuất hiện bọt khí, kết tủa tan dần, dd

có màu xanh lá nhạt

*ống 2: bọt khí bay lên là O2

H2O2→ 2 H2O+O2↑

4, phức chất

tetracloroco

bantat(II)

a, 4-5 giọt dd CoCl2 bão hòa + 4-5 giọt dd NaCl bão hòa pha loãng dung dịch

Ban đầu dd có màu hồng, cho NaCl bão hòa xanh pha loãng thì dd trở lại màu hồng

NaCl sẽ phân ly thành ion Na+ và ion Cl

-trong dung dịch, Co2+ từ dung dịch CoCl2

bão hòa cũng đã tạo phức với Cl- tạo ra [CoCl4]2-, nên không còn tác dụng được với ion Cl- từ NaCl

CoCl2 + 2NaCl → Na2(CoCl4)

b, Dùng dung dịch CoCl2 đậm đặc viết lên một mẩu giấy lọc + To

*Màu hồng tím trên miếng giấy khi hơ chuyển sang màu xanh

da trời khi để nguội thì miếng giấy có CoCl2

có màu ban đầu

*Do dung dịch CoCl, tồn tại trong dung dịch dưới dạng CoCl2.6H2O khi hơ nóng tách được CoCl2, có màu xanh khi để nguội CoCl2, kết hợp lại thành màu tím hồng

CoCl2.6H2O → [CoCl4]2+ +H2O

5, phức chất

amoniacat của

Co(II) và Ni(II)

*ống 1: dung dịch CoCl2 + NH3

đặc (dư)

* Có kết tủa màu xanh lục đậm, sau đó kết tủa tan dần và dung dịch

có màu vàng nâu nhạt

*Tạo kết tủa xanh lục đậm, kết tủa tan dần tạo dung dịch màu vàng nâu nhạt phía trên, và màu xanh lục lục phái dưới

Co2+¿ +2 OH − ¿→ Co(OH )2↓: lụcđậm¿

¿

Co (OH )2+6 NH3→¿

Màu xanh là do NH3 đặc hút nước của phức [Co(H2O)6 ]2

*ống 2: dung dịch NiCl2 + NH3

đặc (dư)

* Có kết tủa xanh dương nhạt, sau đó kết tủa tan dần và thu được dd có màu xanh tím nhạt

*Dung dịch có màu tím do phức của muối NiCl2 + 2NH3 + 2H2O  Ni(OH)2 + 2NH4Cl

Ni(OH)2 + 2NH4Cl + 4 NH3  [Ni(NH3)6]Cl2 + 6 H2O

6,điều chế muối

Mohr

Pha 60 ml dung dịch H2SO4

20% từ dung dịch H2SO4 6M trong phòng thí nghiệm:

C1 x V1 = C2 x V2

6 x V1 = (10x1,14x20)x60/98

=>V1=23,2 ml Lấy 24 ml H2SO4 6M thêm nước tới 60ml thu được 60ml

*Cho đinh sắt tác dụng với H2SO4 có khí thoát

ra, dung dịch sau phản ứng sau khi lọc có màu xanh nhạt

Sau khi trộn dung dịch FeSO4 đã lọc với dung

*Cho đinh sắt tác dụng với H2SO4 20% tạo muối Fe2+ và có khí H2 thoát ra

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 ↑

-Đem đun nóng giúp cho quá trình diễn ra nhanh hơn Fe tan hết, dung dịch đun chuyển màu sang dung dịch xanh lam và

Fe dư gần hết ta lọc để loại bỏ kết tủa

- NH4) đã pha đủ từ trước,sẽ giữ cho Fe2+

H2SO4 20%

Cân 12g (NH4)2SO4 hòa tan vào

24ml nước cất

Điều chế muối Mohr:

5g đinh sắt + 40ml H2SO4

20% đậy kín cốc rồi đem đi

đun nhẹ sau đó lọc lấy dung

dịch phản ứng

Trộn dung dịch FeSO4 vừa

điều chế được với dung dịch

(NH4)2SO4 đã pha sẵn rồi đem

đi cô đặc Sau đó làm nguội

và kết tinh

dịch (NH4)2SO4 và đem cô đặc một thời gian thấy có váng tinh thể bám trên thành cốc Làm nguội dung dịch thấy có tinh thể xanh nhạt kết tinh dưới đáy cốc

Khối lượng tinh thể thu được sau thí nghiệm

mthực tế = 22,6 (g)

mlýthuyết = 5× 39256 = 35 (g)

không bị oxh lên Fe3+ trong muối kép vì muối Fe2+ kém bền dễ bị oxh ngoài không khí

Sau các công đoạn cô cạn làm lạnh để kết tinh.Sản phẩm thu được có khối lượng: m=22,6g

Vậy hiệu suất quá trình là 64,57%

Hiệu suất không cao do những nguyên nhân sau đây:

Tính toán, pha dung dịch mắc sai số Trong quá trình trộn dung dịch một phần

Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ làm giảm hiệu suất

Lượng sắt chưa phản hết

Hiệu suất:

H= mlí thuyết mthực tế * 100%

= 22,635 ∗100 %

= 64,57%