Báo cáo thí nghiệm hóa Đại cương9

Thí nghiệm 1: Quan sát màu ngọn lửa của kim loại kiểm thổ.. Thí nghiệm 2: Phản ứng của kim loại kiểm thổ với nước.. Thí nghiệm 1: Quan sát màu ngọn lửa của kim loại kiểm thổ.. Hiện tượng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Be Ud

TP.HCM

BÁO CÁO THÍ NGHIÊM HÓA VÔ CƠ

Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Thị Minh Hiếu

Nhóm 2_ Lớp L04

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 2

KIM LOẠI KIỀM THỔ 2

(Phân nhóm IIA)

Ngày thí nghiệm: Thứ ba, 19/9/2023

Thí nghiệm 1: Quan sát màu ngọn lửa của kim loại kiểm thổ

2 Thí nghiệm 2: Phản ứng của kim loại kiểm thổ với nước

3 Thí nghiệm 3: a) Diều chế và tính chất cua Mg(OH)

b) Điều chế và tính chất của hydroxyt kim loại kiểm thổ

4 Thí nghiệm 4: Khảo sát độ tan của muối sunphat kim loại kiểm thổ

on Thí nghiệm 5: Xác định độ cứng của nước

6 Thí nghiệm 6: Làm mềm nước

1 Thí nghiệm 1: Quan sát màu ngọn lửa của kim loại kiểm thổ

11 Cách tiến hành:

- Bước 1: Nhúng một đầu mẩu giấy lọc sạch vào dung dịch CaC12 bão hòa

- Bước 2: Đưa giấy lọc đã nhúng vào ngọn lửa đèn cồn, quan sát màu ngọn lửa

- Làm thí nghiệm tương tự đối với SrCl; và BaCl;

12 Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

co mau cam d6 Làm cho ngọn lửa

Ba C: | có màu vàng lục

Khi tiếp xúc với ngọn lửa, các electron của nguyên

tử kim loại kiểm thổ bị kích thích nhảy lên mức

năng lượng cao hơn, khi trở về trạng thái ban đầu những electron đó lại trả lại năng lượng mà nó đã hấp thụ Những năng lượng này được phát ra dưới dang bức xạ ở vùng nhìn thấy Vì vậy ngọn lửa khi đốt kim loại kiểm thổ có những màu sắc đặc trưng

13 Kết luận:

Cac kim loại kiểm thổ tự do và hợp chất dé bay hơi, cháy khi đưa vào ngọn lửa không màu, làm cho ngọn lửa có màu đặc trưng

2 Thí nghiệm 2: Phản ứng của kim loại kiềm thổ với nước

2.1 Cách tiến hành:

Bước 1: Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 1 - 2ml nước, một ít bột Mg và một giọt phenol phtalein

Bước 2: + Ống 1: Dể nguội và sau đó đun nóng

+ Ống 2: Cho thêm 5 - 6 giọt dung dich NH.Cl va quan sat 2.2 Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Ống thí nghiệm Hiện tượng Giải thích

Ống 1

- Để nguội: phản ứng xây ra rất chậm và dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt

- Đung nóng: phản ứng xảy ra nhanh hơn và ban đầu sủi bọt khí nhẹ, sau khi đun lâu thì sủi bọt khí mãnh liệt; dung dịch chuyển sang màu hồng

đậm

- Ở nhiệt độ thường, Mg tan rất chậm trong nước và tạo Mgø(OH}; làm dung địch có tính kiểm (pH > 7)

— phenol phtalein hóa hồng

- Khi đun nóng, tốc độ phản ứng xảy ra nhanh hơn, Mg(OH) tan nhiều hơn, tạo nhiều OH~ hơn làm cho màu hồng của dung dịch đậm hơn; đồng thời sủi bọt khí mãnh liệt là khí H;

Ống 2 Phản ứng xảy ra mạnh, màu

hồng đậm của dung dịch nhạt dân đến mất màu, sủi bọt khí nhiều hơn Sau đó lắc đều, dung dịch lại chuyển sang màu hồng nhạt Khi cho NH:CI vào thì Mg(OH); bị hòa

tan làm cho dung dịch bị mất màu Ngoài ra phản ứng còn sinh ra khí NHạ, khí NH¿ tan nhiều trong nước tạo môi trường kiểm, nên dung dịch lại chuyển sang màu hồng nhạt

23 Phương trình phản ứng:

Ống 1 Mg + HO = Mg(OH), + Hy T

Ong 2 Mg(OH), + 2NH,Cl > MgCl; + 2NH; † +2H;O Mg + 2NH,Cl > MgCl, + 2NH; T +H, 7

2.4, Két luan:

Kim loại kiêm thé tac dụng mạnh với nước khi đun nóng hoặc có chất có tính acid mạnh hơn hẳn so với nước

Câu hồi: Tại sao khi có mặt NH¿” thi Mg tac dung manh hon?

- Khi thém NH,CI thi Mg(OH); bị hòa tan giải phóng bề mặt Mg nên phản ứng xảy

ra nhanh hơn, khí thoát ra nhiều hơn

- Mặc khác, NH¿” có tính acid yếu (nhưng mạnh hơn nhiều so với nước) nên khi tan trong nước, NH¿” sẽ phân ly ra ion HT và ion H* làm cho Mg phan ting mạnh hơn

Bước 2: Ly tâm, bỏ phần dung dịch ở trên và lấy kết tủa

Bước 3: Cho thêm lần lượt dung dịch HCI1M, NaOH 1M và NH4CI 1M vào mỗi ống

Bước 4: Quan sát hiện tượng

3.2 a) Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Hiện tượng ở bước 1: Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng, đạng keo

Hiện tượng ở bước 3:

Ống thí nghiệm Hiện tượng Giải thích

Kết tủa Mg(OH), tan, | Dung dịch HCI khi tan nước phân li Ống 1 tạo thành dung dịch |ra ion H*, ion H* tác dụng với

trong suốt Mg(OH);làm tan kết tủa

Ống 2 Không có hiện tượng | NaOH không phản ứng với Mg(OH);

xay ra đo cả 2 đều có tính baze Kết tủa tan một phần | Do có H† trong NH¿ phân li ra nên

Ống 3 và có khí có mùi khai | tác dụng với Mg(OH);làm tan kết tủa

b) Điều chế và tính chất của hydroxit kim loại kiểm thổ:

3.1 b) Cách tiến hành:

- Bước 1: Lấy 4 ống n,ghiệm, cho vào mỗi ống 2ml dung dịch Ca°†, Mg?† Sr*, Ba?*

và 1ml dung dịch NaOH 1M

- Bước 2: Ly tầm và quan sát kết tủa

3.2 b) Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

- Cả 4 ống nghiệm đều xuất | Khi đi từ Ba”! đến MgZ*, bán kinh ion giảm hiện kết tủa Lượng kết tủa tăng | đần > năng lượng mạng lưới của hợp chất

dân theo thứ tự: ion này giảm dân > cac ion này càng khó

Ba?! < Sr?! < Ca?! < Mg?*_ | tách khỏi mạng tỉnh thể độ tan giảm dần

3.3 b) Phương trình phản ứng:

M°† +OH~ — M(OH); \ (MT là ion của các kim loại kiểm thổ trên)

3.4 Kết luận:

- Kim loại kiểm thổ tan trong dung dịch base tạo kết tủa trắng, dạng keo

- Hydroxit của kim loại kiểm thổ tan được trong dung dịch có tính acid

- Khi đi từ Mg, Ca, Sr đến Ba độ tan của hydroxyt tăng dần nên kết tủa giảm dần

4 Thí nghiêm 4: Khảo sát độ tan của muối sunphat kim loại kiềm thổ: 4.1 Cách tiến hành:

Bước 1: Lấy 4 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml dung dịch Ca?†, Mg** Sr?*, Ba?T và 1ml dung dịch H;SO¿ 2N

Bước 2: Ly tâm và quan sát

Bước 3: Tiếp tục cho du H,SO, vào và quan sat

4.2 Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Ống nghiệm Hiện tượng Giải thích

Ống 1 chứa Ca? | Bị vẫn đục Xuất hiện CaSO¿ là chất ít tan

Ống 2 chứa Mg?* Không có hiện tượng Không phản ứng với HạSO¿

Ống 3 chứa Sr?* Có màu trắng đục Xuất hiện SrSO¿ là chất không tan

Ống 4 chứa Ba?? Bị vẫn đục nhiều Xuất hiện BaSO¿ là chất không tan

* Cho dư H;SO¿ vao thi két tia hông tam

4.3 Phương trình phản ứng:

Ống 1 chứa Ca?* | Ca2+ + $0,427 > CaSO, | Ống 2 chứa Mg?+_ | Phản ứng không xảy ra Ống 3 chứa Sr?+ | Sr?t + SO¿”~ > SrSO, J Ống 4 chita Ba?+ | Ba?! + SO,?” — BaSO¿ {

4.4 Kết luận:

Lượng kết tủa tăng dân theo thi tu: Mg?* < Ca?† < Sr? < Ba**Diéu nay hoàn toàn phù hợp với tích số tan của chúng:

Teas, = 1,1 10719 < Tgrso, — 3,2 10-7 < Tcaso, = 9,1 10-8

Tiếp tục cho dư H;SO¿ thì kết tủa không tan

Độ tan của hydroxyt và muối sunphat khi đi từ Mg đến Ba ngược nhau

5 Thí nghiệm 5: Xác định độ cứng của nước

1000

v

Công thức: | X=VN (đơn vị là mili đương lượng gam)

Trong do: V - thé tich EDTA (ml)

N - Nong độ dung dich EDTA

ø - thể tích dung dịch nước cứng đem chuẩn độ (ml)

6 Thí nghiệm 6: Làm mềm nước

6.1 Cách tiến hành:

Bước 1: Lấy 50ml nước cứng cho vào becher 250m]

Bước 2: Thêm vào 5ml dung dịch Na;CO; 0,1M và 2ml sữa vôi (lắc trước khi lấy)

Bước 3: Ðun sôi hỗn hợp trong becher 3 phút

Bước 4: Lọc bỏ kết tủa lấy phần nước trong (nên lọc 2 lần)

Bước 5: Tiến hành xác định độ cứng như thí nghiệm 5 những không cần thêm nước cất đến 100ml nữa

Lưu $: Nên tiến hành làm rmmêm nước trong Lúc làm thí nghiệm 5 để tiết kiệm thời gian

- Tổng hàm lượng ion Ca** và Mg”† trong dung dịch nước cứng là 1,2 mEd

- Ta thấy X < X chứng tỏ Mg?* và Ca?? trong mẫu giảm => nước được làm mềm khi thêm Na;CO; và Ca(OH); các phản ứng làm cho hàm lượng Mg”Tvà Ca”* trong dung dịch giảm sau khi lọc

Mg?* +OH- Mg(OH); J

Ca2+ + COz?~ — CaCO; 1

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 6

HYDRO - OXY - LUU HUYNH (H, — 0, — S)

Thi nghiém 1: Déu ché hydro

a) Tác dụng với lưu huỳnh

b) Tác dụng với chân nhang

c) Tác dụng với dây đồng

-_ Thí nghiệm 5: Tính chất của H;O›

a) Tinh oxy hóa của H;O¿

Thí nghiệm 6: Phản ứng của lưu huỳnh với Cư (làm trong tủ hút) Thí nghiệm 7: Tính khử của tiosunphat

1 Thí nghiệm 1: Đều chế hydro

1.1 Cách tiến hành:

- Bước 1: Cho đầy nước vào một cái chậu nhỏ

- Bước 2: Cho vào ống nghiệm lớn 4 hạt kẽm và 5 ml HCI đậm đặc

-_ Bước 3: Dùng nút cao su có lắp ống dẫn hình chit Z day nap ống nghiệm lớn,

- Bước4: Thu khí sinh ra bằng ống nghiệm nhỏ chứa đầy nước được úp ngược lại trên chậu nước, Sau đó dùng ngón tay bịt miệng ống nghiệm nhỏ rồi đưa ống nghiệm vào gần lửa Thả ngón tay ra và đốt khí thoát ra ở đầu ống nghiệm Quan sát hiện tượng Lặp lại các thao tác này vài ba lần cho đến đầu kia của ống dẫn ngâm vào chậu nước

1.2 Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Oz khỏi ống nghiệm lớn), vì ở lần thu khí tiếp theo, lượng O; lẫn trong ống nghiệm nhỏ ít đi dẫn đến tiếng nổ nhồ đi

Bước 5: Có ngọn lửa màu

Bước 6: Có hơi nước ngưng

tụ ở thành phễu thủy tinh H: tác dụng với O; sẽ tạo ra hơi nước, hơi nước gặp

vật cản có nhiệt độ thấp như thành phễu thủy tỉnh

sẽ bị ngưng tụ

Zn + 2HCI > ZnCl, + Hy

- H, tac dung v6i O©; sẽ tạo ra ngọn lửa màu xanh và hơi nước

-_ Khi H; có lẫn O; thì khi đốt phản ứng xảy ra rất nhanh và tạo ra tiếng nổ

2 Thí nghiệm 2: Hoạt tinh cia hydro phan tử và hydro nguyên tử

21 Cach tiến hành:

- Buéc 1: Cho 4 ml dung dịch H;SO¿ 10% và 1 ml dung dịch KMnO¿ vào 3

ống nghiệm và lắc kỹ

- _ Bước 2: + Ống 1: Dùng làm ống chuẩn

+ Ống 2: Cho luồng khí H; lội qua

+ Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm (phải thực hiện đồng thời với ống 2)

- Bước 3: Quan sát sự biến đổi màu sắc ở 2 ống nghiệm (ống 2 và ống 3) 2.2 _ Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Hoạt tính của hydro phân tử quả yếu (H: muốn khử được thì phải bẻ gãy liên kết H-H, nên H› khó thể hiện được

tính khử)

màu dần và trỗ nên

gần như trong suốt Do Zn tac dung v6i H2SO, tao ra H

nguyên tử, H nguyên tử có hoạt tính mạnh và có thể khử ngay KMnOi,

Ống 2KMnO, + 5H, + 3H,SO, > 2MnSO, + K,SO, + 8H,0

Ống 3 Zn + H;SO¿ — 2H (nguyên tử) + ZnSO¿

g 2KMnO, + 10H(nguyén tty) + 3H,SO, > 2MnSO, + K»SO, + 8H;

24 Kết Luận:

- Hidro nguyên tử có hoạt tính mạnh hơn hidro phân tử

3 Thí nghiêm 3: Điều chế khí oxy

Khi đung nóng, có khí thoát | Khi đun nóng KCIO:, đặc biệt có xúc tác MnO;,

ra khỏi ống dẫn KCIO: sẽ bị phân hủy thành KCl va khi O2

4 Thí nghiêm 4: Tính chất của oxy

a) Tác dụng với lưu huỳnh:

chiếm 21% nên lưu huỳnh không tiếp xúc được nhiều phân tử oxy, nên ngọn lửa rất yếu ớt

Bước 2: Ngọn lửa có màu | Lưu huỳnh khi đốt trong ống nghiệm chứa oxy, oxy là

xanh và cháy to hơn | gần như tỉnh khiết, lưu huỳnh tiếp xúc được với nhiều nhiều so với bước 1 phân tử oxy nên phản ứng xảy ra mạnh hơn nhiều lần 4.3 a) Phương trình phản ứng:

S+ O; — SO; (điều kiện: nhiệt độ)

4.4 a) Kết luận:

- Luu huynh khi tac dụng với oxy tạo ra ngọn lửa màu xanh, khi hàm lượng oxy càng cao, phan ứng xây ra càng mạnh

b) Tác dụng với chân nhang:

4.1 b) Cách tiến hành:

- Bước 1: Đốt chân nhang

- Buéc 2: Cho chân nhang vào ống nghiệm chứa oxy, quan sát hiện tượng 4.2 b) Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

- Bước 1: nung đồ dây đồng

- Bước 2: cho đây đồng nóng đỏ vào ống nghiệm chứa oxy, quan sát hiện

5 Thí nghiệm 5: Tính chất của H;O;

a) Tính oxy hóa của H:O;

5.1 a) Cách tiến hành:

-_ Bước 1: Cho vào ống nghiệm 1 ml H;O; và 5 giọt KI 0,5N

- _ Bước 2: Thêm vài giọt H;SO¿ 2N, quan sát sự biến đổi màu sắc

- Bước 3: Hơ trên ngọn lửa đèn cồn, và dùng giấy hồ tỉnh bột để nhận biết l› 5.2 a) Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Khi nhỏ H;SOx 2N vào thì có kết tủa

màu tím đen xuất hiện Khi hơ trên

ngọn lửa đèn côn thì có khí màu tím bay

lên, khí màu tím này làm giấy hồ tỉnh

bột chuyển sang màu xanh đặc trưng

Trong môi trường axit, H:O; sẽ oxi hóa

KI tao ra két tua I, mau tim den, khi hơ trên ngọn lửa đèn cồn thi I; sé thang hoa tạo ra khí l; có màu tím, khí l¿ sẽ làm hồ tỉnh bột hóa xanh

- Bước 1: Cho vào ống nghiệm 10 giọt H;O›

- Bước 2: Cho một lượng nhỏ MnO; vào ống nghiệm, quan sát hiện tượng 5.2 b) Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

6 Thí nghiệm 6: Phản ứng của lưu huỳnh với Cu (làm trong tủ hút)

61 Cách tiến hành:

-_ Bước 1: Dùng muỗng kim loại múc 1g S

- Bước 2: Đun nóng cho § sôi, đốt nóng dây đồng

- Bước 3: Đưa dây đồng đã đốt nóng vào bề mặt 3 đang sôi, quan sát hiện

7 Thí nghiêm 7: Tính khử của tỉiosunphat

71 Cách tiến hành:

- Buéc 1: Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 2 giọt dung dịch Na;SzO› 0,5N

- _ Bước 2: + Ống 1: Thêm từng giọt hén hop dung dich KMnO, 0,5N va

H;SOx¿ 2N (ti lệ 1: 2) Quan sát sự mất màu của KMnO, + Ống 2: Thêm từng giọt b, quan sát sự biến đổi màu của l›

7.2 _ Hiện tượng, giải thích hiện tượng:

Dung dịch mất màu tím và trở nên trong suốt, sau đó bị van đục

Trong môi trường acid Na;SzO; khử KMn0O, nén dung dịch bị mất màu của KMnOu, sau d6 NazS2Os3 du tac dụng với acid tao ra két tha S gay van duc dung dich

màu của I;, đến một lúc nào đó thì NazSzO› phản ứng hết thì dung dich không còn khả năng làm mất màu l; nữa

7.3 Phương trình phản ứng:

Ống 2 Iy + 2Na,S$,03 > 2Nal + Na,$,0¢

7.4, Kết luận:

- Jon tiosunfat co tinh khw

-_ Lưu ý: Nếu thay I; bằng Br; hoặc C]; trong phản ứng S;Ox”~ (dd) +], thi Cl

hoặc Br;sẽ oxi hóa S2Oz“~ thành SO¿””: