Phiếu thực hành thí nghiệm hóa vô cơ bài 7 phân nhóm 8b (fe, co, ni)

Hiện tượng và giải thích khi thêm NaOH và Na₂CO₃ vào dung dịch muối Mohr Ống 1:xuất hiện kết tủa trắng xanh và có khí thoát ra Giải thích: Muối Mohr là 2 muối NH42SO4và FeSO4 có công thứ

Họ và tên: Dương Ngọc Hân MSSV: 23128013

Họ và tên: Nguyễn Huỳnh Trọng Phúc MSSV: 23128046

Họ và tên: Nguyễn Kiều Lan MSSV: 23128023

PHIẾU THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ

Bài 7: PHÂN NHÓM 8B (Fe, Co, Ni)

Thí nghiệm Hiện tượng dự đoán và giải

thích

Hiện tượng thực tế và giải thích

Thí nghiệm: Tính

chất dung dịch muối

Fe(II)

a.Lấy một ít dung

dịch muối Mohr vào 2

ống nghiệm, thêm vào

ống thứ nhất 5-6 giọt

dung dịch NaOH và

vào ống thứ hai 5-6

giọt dung dịch

Na2CO3 Nêu hiện

tượng và giải thích

Gạn lấy kết tủa ở ống

thứ nhất đổ lên mặt

kính, một lúc sau

quan sát lại Nêu hiện

tượng và giải thích

b.Lấy một ít dung

dịch muối Mohr vào

ống nghiệm, thêm vào

đó vài giọt dung dịch

kali ferixianua

K3[Fe(CN)6] Nêu

hiện tượng và giải

thích

c.Lấy riêng một ít các

dung dịch loãng

KMnO4, K2Cr2O7 vào

2 ống nghiệm Thêm

vào mỗi ống 3-4 giọt

dung dịch H2SO4 1M,

sau đó thêm từng giọt

dung dịch muối Mohr

vào mỗi ống đến khi

dung dịch trong ống

a Hiện tượng và giải thích khi thêm NaOH và Na₂CO₃ vào dung dịch muối Mohr

Ống 1:xuất hiện kết tủa trắng xanh và

có khí thoát ra

Giải thích: Muối Mohr là 2 muối

(NH4)2SO4và FeSO4 có công thức hóa học (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O tác dụng với NaOH có khí thoát ra là

NH3 và kết tủa trắng xanh Fe(OH)2 2NaOH + (NH4)2SO4 à + 2NaOH + FeSO4à Na2SO4 + Fe(OH)2(trắng xanh) Ống 2: kết tủa màu trắng xanh nhạt, không bền

Giải thích: xuất hiện kết tủa trắng

(trắng xanh nhạt) Gạn kết tủa lên mặt kính và để ngoài không khí: kết tủa chuyển thành màu nâu đỏ

Giải thích: 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

(nâu đỏ)

b Thêm dung dịch K₃[Fe(CN)₆] vào dung dịch muối Mohr

đổi màu Nêu hiện

tượng và giải thích

d.Cho một viên kẽm

vào ống nghiệm chứa

1 mL dung dịch muối

Mohr Nêu hiện tượng

và giải thích

Hiện tượng:Xuất hiện kết tủa màu

xanh đậm (xanh Phổ)

Giải thích:xuất hiện kết tủa do tạo

phức màu xanh đậm

c Thêm dung dịch muối Mohr vào dung dịch KMnO₄ và K₂Cr₂O₇

1 KMnO₄ (trong môi trường H₂SO₄):

Hiện tượng: Dung dịch màu tím của

KMnO₄ nhạt dần và chuyển sang không màu

Giải thích: MnO₄⁻ trong KMnO₄ là

chất oxi hóa mạnh, bị khử bởi Fe²⁺ từ muối Mohr thành Mn²⁺ không màu (-) 5Fe2+ + MnO4-+ 8H+→ 5Fe3++

Mn2+ + H2O

2 K₂Cr₂O₇ (trong môi trường H₂SO₄):

Hiện tượng: Dung dịch màu

cam của K₂Cr₂O₇ chuyển sang màu xanh rêu

Giải thích: Dung dịch

chuyển màu xanh rêu :Cr6+

+ 3e à Cr3+ ( Cr3+ là nguyên nhân khiến dung dịch có màu xanh rêu)

6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4→ 3Fe2(SO4)3+ Cr2(SO4)3+

K2S04+7H2O

d Thêm kẽm vào dung dịch muối Mohr

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa

kim loại Fe màu đen và dung dịch có thể xuất hiện bong bóng khí hydro

Giải thích: Viên kẽm tan dần,

xuất hiện lớp Fe màu đen bám ngoài viên kẽm do trong dãy hoạt động kim loại theo quy tắc anpha Zn đẩy được muối của kim loại Fe

Thí nghiệm: Tính

chất dung dịch muối

Fe(III)

a.Lấy một ít dung

dịch FeCl3 vào 2 ống

nghiệm, thêm vào ống

thứ nhất một ít dung

dịch NaOH và vào

ống thứ hai một ít

dung dịch Na2CO3

Nêu hiện tượng và

giải thích

b.Thêm 3-4 giọt dung

dịch H2SO4 vào một

ống nghiệm chứa một

ít dung dịch FeCl3,

sau đó thêm từng giọt

dung dịch Na2SO3vào

đến khi dung dịch mất

màu Giải thích hiện

tượng

c.Thêm từng giọt

dung dịch KI vào một

ống nghiệm chứa một

ít dung dịch FeCl3

Nêu hiện tượng và

giải thích

d.Lấy một ít dung

dịch FeCl3 vào hai

ống nghiệm Thêm

vào ống thứ nhất 2-3

giọt dung dịch kali

ferixianua

K4[Fe(CN)6] và vào

ống thứ hai 2-3 giọt

dung dịch KSCN Nêu

a Hiện tượng và giải thích khi thêm NaOH và Na₂CO₃ vào dung dịch FeCl₃

1 Thêm NaOH vào dung dịch FeCl₃:

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa

màu nâu đỏ

Giải thích: NaOH phản ứng

với Fe³⁺ trong dung dịch FeCl₃

để tạo thành kết tủa Fe(OH)₃ màu nâu đỏ theo phương trình:

(Nâu đỏ)

2 Thêm Na₂CO₃ vào dung dịch FeCl₃:

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa

màu nâu đỏ và có sự sủi bọt khí CO₂

Giải thích: Na₂CO₃ phản ứng

với Fe³⁺ tạo ra kết tủa Fe(OH)₃

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

b Thêm H₂SO₄ và Na₂SO₃ vào dung dịch FeCl₃

Hiện tượng: Dung dịch mất

màu (từ vàng nhạt của Fe³⁺ trở thành không màu)

Giải thích: Màu vàng của dd

muối Fe3+nhạt dần do Fe+3 bị khử thành Fe+2, khí không màu

có mùi hắc là (SO2)

2FeCl3 + 3Na2SO3+ H2SO4→

2FeSO4 + 6NaCl + H2O +

2SO2↑

hiện tượng và giải

thích c Thêm dung dịch KI vào dung

dịch FeCl₃

Hiện tượng: Xuất hiện dung

dịch màu nâu và có thể có kết tủa màu đen

Giải thích: Dung dịch dần

chuyển thành màu nâu ( dung dịch do có kết tủa đen do I2 được sinh ra và tan 1 phần trong nước

d Thêm dung dịch K₄[Fe(CN)₆] và KSCN vào dung dịch FeCl₃

1 Thêm K₄[Fe(CN)₆] vào dung dịch FeCl₃:

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa

xanh đậm

Giải thích: Dung dịch chuyển

thành màu xanh đậm, kết tủa xanh của phức KFe

à KFe (xanh đậm) + K+

2 Thêm KSCN vào dung dịch FeCl₃:

Hiện tượng: Dung dịch

chuyển sang màu đỏ máu

Giải thích: Dung dịch có màu

đỏ máu rất đặc trưng do tạo phức Fe(SCN)³⁺

Thí nghiệm: điều chế

và tính chất của

coban(II) và niken(II)

hidroxit

a.Lấy vào 3 ống

nghiệm, mỗi ống 5-6

giọt dung dịch CoSO4

Thêm vào cả 3 ống

từng giọt dung dịch

NaOH để thu được

kết tủa Co(OH)2

Đun nhẹ ống nghiệm

thứ nhất (không lắc)

và ghi màu chất rắn

Sau đó dùng đũa thủy

tinh khuấy hỗn hợp

rồi để yên trong

không khí một lúc

Thêm vào ống thứ hai

vài giọt dung dịch

H2O2 và thêm vào ống

thứ ba vài giọt nước

Javel

Nêu các hiện tượng

xảy ra và giải thích

b.Lấy một ít dung

dịch NiCl2 cho vào 2

ống nghiệm, thêm tiếp

từng giọt dung dịch

NaOH để thi được kết

tủa Ni(OH)2 Ghi

nhận màu sắc của kết

tủa Để yên ống

nghiệm 1 trên giá để

a Thí nghiệm với CoSO₄ Ống nghiệm 1 (Đun nhẹ và khuấy trong không khí):

Hiện tượng: Khi thêm NaOH vào dung dịch CoSO₄, kết tủa màu xanh lục nhạt Co(OH)₂ được tạo thành

Khi đun nhẹ ống nghiệm mà không lắc, kết tủa vẫn giữ màu xanh lục nhạt Sau khi khuấy và để yên trong không khí, kết tủa chuyển dần sang màu nâu đen

Giải thích:

- Ban đầu, kết tủa Co(OH)₂ màu xanh lục nhạt được tạo thành

- Khi để trong không khí, Co(OH)₂ bị oxy hóa bởi oxy trong không khí tạo thành Co(OH)₃ có màu nâu đen

Ống nghiệm 2 (Thêm H₂O₂):

Hiện tượng: Kết tủa chuyển ngay lập tức

từ màu xanh lục nhạt sang màu nâu đen Giải thích: H₂O₂ là chất oxy hóa mạnh, oxy hóa Co(OH)₂ thành Co(OH)₃ ngay lập tức

Pt: Co(OH)₂+H₂O₂→Co(OH)₃+H₂O

Ống nghiệm 3 (Thêm nước Javel -NaClO):

một lúc sau xem lại

xem kết tủa có bị đổi

màu hay không

Thêm vào ống nghiệm

thứ hai vài giọt dung

dịch H2O2

Nêu các hiện tượng

xảy ra và giải thích

Từ các thí nghiệm đã

làm, hãy rút ra kết

luận về độ bền của

các số oxy hóa +2 và

+3 của Fe, Co, Ni

Hiện tượng: Kết tủa cũng chuyển sang màu nâu đen

Giải thích: NaClO là một chất oxy hóa mạnh, nó cũng oxy hóa Co(OH)₂ thành Co(OH)₃ giống như H₂O₂

Pt: Co(OH)₂+NaClO→Co(OH)₃+NaCl

b Thí nghiệm với NiCl₂ Ống nghiệm 1 (Để yên):

Hiện tượng: Ban đầu, khi thêm NaOH vào dung dịch NiCl₂, xuất hiện kết tủa màu xanh lục nhạt của Ni(OH)₂

Sau khi để yên một thời gian, kết tủa không đổi màu

Giải thích: Ni(OH)₂ khá bền trong không khí và không bị oxy hóa bởi O₂ ở điều kiện thường

Ống nghiệm 2 (Thêm H₂O₂):

Hiện tượng: Kết tủa từ màu xanh lục nhạt chuyển sang màu đen

Giải thích: H₂O₂ oxy hóa Ni(OH)₂ thành Ni(OH)₃, một chất có màu đen

Pt: 2Ni(OH)₂+H₂O₂→2Ni(OH)₃

Kết luận về độ bền của các số oxy hóa +2 và +3 của Fe, Co, Ni: Số oxy hóa +2

của Fe và Co không bền trong không khí, dễ bị oxy hóa thành +3, trong khi

Ni +3 bền hơn trong không khí nhưng vẫn có thể bị oxy hóa trong môi trường

có chất oxy hóa mạnh

Thí nghiệm: phức

chất

tetraclorocobantat (II)

a.Lấy một ống

nghiệm, cho vào đó

4-5 giọt dung dịch

CoSO4 bão hòa, thêm

tiếp NaCl rắn đến khi

thấy sự đổi màu Sau

đó pha loãng dung

dịch bằng nước Nêu

các hiện tượng và giải

thích

b.Dùng đũa thủy tinh

nhúng vào dung dịch

CoCl2 đậm đặc rồi

viết lên một mẩu giấy

lọc Hơ nóng vùng

chữ viết trên ngọn lửa

đèn cồn đến khi đổi

màu Sau đó thấm ướt

tờ giấy lọc Nêu các

hiện tượng và giải

thích

a Thí nghiệm với dung dịch CoSO₄ bão hòa và NaCl

Hiện tượng: Khi thêm NaCl rắn vào dung dịch CoSO₄ bão hòa, dung dịch chuyển từ màu hồng nhạt sang màu xanh dương

Sau khi pha loãng dung dịch bằng nước, dung dịch từ màu xanh dương chuyển lại thành màu hồng

Giải thích: Trong dung dịch CoSO₄, ion [Co(H₂O)₆]²⁺ tồn tại dưới dạng phức chất màu hồng Khi thêm NaCl rắn, ion Cl⁻

sẽ phản ứng với ion Co²⁺ để tạo phức chất [CoCl₄]²⁻ có màu xanh dương Pt: [Co(H₂O)₆]²⁺ +4Cl⁻→

[CoCl₄]²⁻+6H₂O Khi pha loãng dung dịch bằng nước, sự cân bằng của phản ứng dịch chuyển trở lại trạng thái ban đầu, phức chất

[Co(H₂O)₆]²⁺ được tái tạo, dẫn đến dung dịch chuyển lại thành màu hồng Nước làm tăng nồng độ của ion H₂O và đẩy lùi ion Cl⁻ ra khỏi phức

b Thí nghiệm với dung dịch CoCl₂ viết trên giấy lọc và hơ nóng

Hiện tượng: Khi dùng đũa thủy tinh nhúng vào dung dịch CoCl₂ đậm đặc rồi viết lên giấy lọc, lúc đầu chữ viết có màu hồng nhạt

Sau khi hơ nóng vùng chữ viết trên ngọn lửa đèn cồn, vết viết chuyển sang màu xanh dương

Khi thấm ướt tờ giấy lọc, chữ viết lại chuyển thành màu hồng

Giải thích: Dung dịch CoCl₂ đậm đặc chứa phức [Co(H₂O)₆]²⁺ có màu hồng Khi hơ nóng, nước trong phức bị bay hơi, tạo ra phức [CoCl₄]²⁻ có màu xanh dương

Pt: [Co(H₂O)₆]²⁺→ [CoCl₄]²⁻+6H₂O Khi thấm ướt tờ giấy lọc, nước tái tạo lại phức [Co(H₂O)₆]²⁺, khiến màu chữ viết chuyển trở lại màu hồng

Kết luận: Trong cả hai thí nghiệm, sự

thay đổi màu sắc từ hồng sang xanh và ngược lại là do sự biến đổi giữa các phức chất của Co²⁺: phức [Co(H₂O)₆]²⁺ màu hồng trong môi trường nước và phức [CoCl₄]²⁻ màu xanh trong môi trường giàu ion Cl⁻ hoặc khi bị khử nước (hơ nóng)

Thí nghiệm: điều chế

muối Mohr

Bỏ 5 g vỏ bào sắt

hoặc đinh sắt vào cốc

đựng một lượng dung

dịch H2SO4 20% đã

tính trước để acid hơi

dư Đậy cốc bằng

kính đồng hồ và đun

nhẹ cho đến khi sắt

tan hết Lọc lấy dung

dịch

Trong lúc phản ứng

giữa sắt và acid đang

diễn ra, chuẩn bị sẵn

một dung dịch nước

chứa nước một lượng

(NH4)2SO4 phản ứng

vừa đủ với lượng

FeSO4 điều chế được

ở trên Trộn dung dịch

FeSO4 đã lọc trong

với dung dịch

(NH4)2SO4 này Vừa

khuấy vừa cô đặc dần

dung dịch đến khi có

váng tinh thể thì để

nguội rồi làm lạnh

Lọc hút tinh thể qua

phễu lọc Buchner, lấy

tinh thể ra và làm khô

bằng giấy lọc Cân và

tính hiệu suất của quá

trình điều chế theo

lượng sắt đã dùng

- Khi cho đinh sắt vào dung dịch H2SO4 thì có sủi bọt khí và dung dịch chuyển sang màu xanh

PT: Fe + H2SO4® FeSO4+ H2

- Lọc FeSO4 rồi đem tác dụng với

(NH4)2SO4 thì thu được muối kết tinh

PT: FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O ®

(NH4)2FeSO4.6H2O

Thí nghiệm: phức

chất amoniacat của

Co(II) và Ni(II)

Cho vào ống nghiệm

vài giọt dung dịch

CoSO4 Thêm từ từ

từng giọt dung dịch

NH3 đặc vào ống

nghiệm đến dư Nêu

hiện tượng và giải

thích

Làm tương tự nhưng

thay CoSO4 bằng

NiCl2

- Khi cho CoSO4 tác dụng với NH3 đặc thì xuất hiện kết tủa đỏ hồng Nếu NH3

dư thì kết tủa chuyển sang màu vàng nâu

PT: CoSO4 + NH3 + H2O ® Co(OH)2 + (NH4)2SO4

[Co(NH3)6](OH)2

- Khi cho NiCl2tác dụng với NH3đặc thì xuất hiện kết tủa xanh lá cây Nếu NH3

dư thì kết tủa chuyển sang màu xanh lục

PT: NiCl2 + 2NH3 + 2H2O ® Ni(OH)2 +

NH4Cl

[Ni(NH3)6](OH)2