Bài báo cáo các nguyên tố kim loại chuyển tiếp nhóm VII b

Thí nghiệm 2: Quan sát màu ngọn lửa kim loại kiềm.●Cách tiến hành và hiện tượng: Nhúng một đầu mẫu giấy lọc vào dung dịch LiCl bão hòa rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn ta thấy ngọn lửa có mà

Bài 1: KIM LOẠI KIỀM

Thí nghiệm 1: Điều chế Na 2 CO 3 bằng phương pháp Solvay

●Cách tiến hành và hiện tượng:

đợi cho đến khi có tinh thể trắng tạo thành Lọc chân không lấy tinh thể (tráng bằng cồn, không tráng bằng nướclạnh)

-Lấy một ít tinh thể trên cho vào cốc nước Thêm vào một giọt phenolphtalein ta thấy dung dịch chuyển sangmàu hồng nhạt

-Cho một ít tinh thể vào ống nghiệm, đậy bằng nút cao su có gắn ống thủy tinh Đun nóng ống nghiệm bằng đèn cồn Dẫn khí thoát ra vào nước vôi trong ta thấy dung dịch nước vôi trong bị đục dần Nếu để trong một thời gian dài thì nước vội bị đục sẽ trong trở lại

Tinh thể NaHCO3 là muối tan trong H2O có tính bazơ yếu:

Thí nghiệm 2: Quan sát màu ngọn lửa kim loại kiềm.

●Cách tiến hành và hiện tượng:

Nhúng một đầu mẫu giấy lọc vào dung dịch LiCl bão hòa rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn ta thấy ngọn lửa có màu đỏ tía

Làm thí nghiệm tương tự như trên với dung dịch NaCl bão hòa ta thấy ngọn lửa có màu vàng, còn với dung dịch KCl bão hòa thì ta thấy ngọn lửa có màu tím

Khi thay LiCl bằng Li2SO4 thì thấy màu ngọn lửa không thay đổi

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Ở trong ngọn lửa, những electron của nguyên tử và ion kim loại kiềm được kích thích nhảy lên các mứcnăng lượng cao hơn Khi trở về những mức năng lượng ban đầu, các electron này phát ra năng lượng dướidạng các bức xạ trong vùng khả kiến Vì vậy, ngọn lửa có màu đặc trưng cho từng kim loại

Do anion SO42- giữ electron chặt hơn Cl- nên năng lượng từ ngọn lửa đèn cồn không đủ lớn để kích thíchelectron lên trạng thái kích thích nên Li+ trong Li2SO4 không thể hiện được tính chất như LiCl

●Kết luận : Khi đốt cháy cation kim loại kiềm (trong hợp chất với anion thích hợp) sẽ cho ngọn lửa có màu đặctrưng Trong phân nhóm chính nhóm IA, khi đi từ trên xuống dưới màu đặc trưng của ngọn lửa sẽ chuyển từ đỏđến tím, nghĩa là năng lượng tăng dần do bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức năng lượng caohơn

Thí nghiệm 3: Phản ứng của kim loại kiềm với nước

●Cách tiến hành và hiện tượng:

- Cho nước vào chén sứ đến ½ thể tích, nhỏ vào đó 1 giọt phenolphtalein Dùng kẹp sắt lấy một mẫu kimloại Na, dùng dao nhựa cắt thành một mẫu nhỏ (1x1mm) ta thấy Na rất mềm Cho mẫu Na vừa cắt vào chén sứ

ta thấy Na phản ứng với nước mãnh liệt làm nước nóng lên, có khói trắng bay lên, có tia lửa xẹt, mẫu Na chạytrên mặt nước.Phản ứng ban đầu rất nhanh nhưng sau đó chậm dần và dung dịch chuyển sang màu hồng

Làm lại thí nghiệm trên nhưng thay nước bằng dung dịch CuSO4 0.5M ta thấy phản ứng xảy ra mãnh liệt hơnthí nghiệm trên: Na bốc cháy kèm theo tiếng nổ, có khói trắng xuất hiện, có kết tủa màu lam và tại chỗ bốc cháy

có tủa màu đen Dung dịch chuyển sang màu hồng sau đó mất màu hồng đi

NaOH sinh ra bao quanh mẫu làm giảm bề mặt tiếp xúc của Na với H2O nên phản ứng xảy ra chậm H2sinh ra phân bố không đồng đều tạo nên lực nâng và lực đẩy, đẩy Na chạy trên mặt nước.

Ngoài phản ứng (a) còn có phản ứng:

2NaOH +CuSO4→Cu(OH)2 +Na2SO4

Natri phản ứng mãnh liệt hơn vì:

+ Trong TN đầu NaOH vừa tạo thành bao quanh mẫu Na làm giảm bề mặt tiếp xúc giữa Na với H2O

+ Trong TN sau NaOH vừa tạo thành đã phản ứng ngay với CuSO4 nên không làm giảm bề mặt tiếp xúc giữa

Na với H2O Vì vậy, phản ứng mãnh liệt hơn

Mặt khác, do NaOH mới sinh ra phản ứng tức thời với lượng dư CuSO4 nên dung dịch chứa phenolphtaleinban đầu chuyển sang màu hồng nhưng sau đó mất màu

Kết tủa màu đen là do nhiệt tỏa ra của phản ứng (a) làm nhiệt phân tủa Cu(OH)2 thành CuO có màu đen:

tCu(OH)2 → CuO (đen) + H2O

●Kết luận : Kim loại kiềm mềm, dễ cắt, rất hoạt động về mặt hóa học Trong các phản ứng chúng thể hiện tính khử mạnh.Ở điều kiện thường, trong không khí khô kim loại thường được phủ 1 lớp oxít Trong không khí ẩm thì lớp oxít sẽ kết hợp với hơi nước tạo thành các hydroxít kết hợp với CO2 tạo muối carbonat vì vậy kim loại kiềm thường được bảo quản trong bình kín hoặc ngâm trong dầu hỏa

Thí nghiệm 4: Độ tan của các muối kiêm loại kiềm

●Cách tiến hành và hiện tượng:

Cho vào 2 ống nghiệm mỗi ống khoảng 1 ml dung dịch LiCl 0.5M và 5 giọt NH4OH đậm đặc

Ống 1: thêm vào 1ml dung dịch Nà 0.5M, lắc đều để yên vài phút ta thấy có tủa trắng tạo thành Khi thêm

NH4OH vào thì lượng tủa nhiều hơn

thì có tủa trắng xuất hiện và tiếp tục đến dư NH4OH thì tủa vẫn không tan

●Phương trình phản ứng và giải thích:

NaF + LiCl→NaCl + LiF

Vì NH4OH đặc làm dung môi phân cực hơn mà LiF có một phần liên kết cộng hóa trị nên tủa nhiều hơn

OH- + H2PO4- →H2O + HPO4

2-OH- + HPO42- → H2O + PO4

3-3Li+ + PO43- →LiPO4 ↓

●Kết luận : Đa số các muối kim loại kiềm là dễ tan trừ một số muối của Li.Các muối của K+ dễ tan hơn của Li+

vì khi thay LiCl bằng KCl thì trong các ống đều không có hiện tượng

Thí nghiệm 5 :

●Cách tiến hành và hiện tượng:

Lắc chung hỗn hợp gồm 0.5g LiCl và 0.5g KCl với 3ml cồn trong becher 50ml khoảng 5 phút Lọc và rửaphần rắn không tan 3 lần, mỗi lần với 1ml cồn Phần cồn qua lọc và cồn dùng để rửa gộp chung trong mộtbecher Đun cách thủy đền khi cạn khô sẽ thu được 2 khối rắn: m ột ở trên lọc và một do cô cạn Lấy mẫurắn trên lạo hòa tan trong 2ml nước rồi chia thành 2 ống nghiệm để thử Li+:

Ống 2: thêm 10 giọt acid piric vào có xuất hiện kết tủa hình kim.

Làm tương tự với mẫu rắn thu được do cô cạn thì ta thấy mẫu này có chứa Li2+

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Khi hòa tan hỗn hợp bằng cồn thì do Li+ có bán kính nguyên tử nhỏ nên lực hút hạt nhân vơi electron ngoàicùng lớn làm cho độ phân c ực trong muối LiCl giảm mà cồn là dung môi phân yếu nên LiCl được hòa tantốt còn KCl thì không tan do tính phân cực mạnh Vì vậy, phần qua lọc có chứa LiCl còn mẫu rắn là KCl.Điều này chứng tỏ chất rắn trên lọc không chứa ion Li+ mà chứa ion K+

●Kết luận :Trong phân nhóm IA khi đi từ trên xuống thì độ phân cực của muối kim loại tăng dần

Các chất sẽ tan dễ dàng trong dung môi tương tự với nó

Bài 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ

Thí nghiệm1: Quan sát màu của ngọn lửa khi kim loại kiềm thổ cháy

●Cách tiến hành :

- Nhúng một đầu giấy lọc sạch vào dung dịch CaCl2 bão hoà rồi hơ trên ngọn lửa đèn cồn

- Tiến hành tương tự với dung dịch SrCl2 bão hòa và dung dịch BaCl2

●Hiện tượng:

- Ngọn lửa có màu đỏ da cam

- Ngọn lửa có màu đỏ tươi ứng với dung dịch SrCl2 và màu vàng lục ứng với dung dịch BaCl2

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Hiện tượng này được giải thích là do ion kim loại của muối hấp thụ năng lượng từ ngọn lửa, các electron ởlớp ngoài cùng bị kích thích lên mức năng lượng cao hơn nên khi trở về trạng thái cơ bản nó sẽ phát ra bức

xạ có bước sóng trong vùng khả kiến đặc trưng cho mỗi ion kim loại và có màu sắc khác nhau

Thí nghiệm2 Phản ứng của kim loại kiềm thổ với nước

●Cách tiến hành

Lấy 2 ống nghiệm cho vào mỗi ống 1-2 giọt nước, một ít bột Mg và 1 giọt phenolphtalein

- Ống 1: Để ở nhiệt độ thường,sau đó đun nóng

- Ống 2: Cho từ từ dung dịch NH4Cl vào

●Hiện tượng:

-Khi để nguội phản ứng xảy ra rất chậm Tại bề mặt tiếp xúc pha xuất hiện màu hồng nhạt đồng thời có bọt khí nổi lên.Đó là khí hydro

-Khi đun nóng,bọt khí xuất hiện nhiều hơn, màu hồng đậm hơn và lan ra toàn bộ dung dịch

-Khi cho từ từ dung dịch NH4Cl vào,phản ứng xảy ra mãnh liệt, màu dung dịch nhạt dần đến mất màu, đồng thời khí thoát ra nhiều hơn Sau đó màu hồng xuất hiện trở lại

●Phương trình phản ứng và giải thích:

- Phản ứng xảy ra chậm do Mg(OH)2 tạo thành che phủ bề mặt của Mg:

Mg + H2O → Mg(OH)2↓ + H2↑ (1)

- Do TMg(OH)2 = 10-9.22 nên vẫn có một phần Mg(OH)2 tan tạo ion OH- khiến phenolptalein hóa hồng tại bề mặtphân chia giữa Mg và nước

Mg(OH)2→Mg2+ +2OH- (2)

- Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều hơn trong nước nên tạo nhiều OH- khiến màu hồng dung dịch đậm hơn Đồng thời sự che phủ của Mg(OH)2 giảm nên phản ứng (1) xảy ra nhanh hơn → bọt khí thoát ra nhiều hơn - Khi cho NH4Cl vào thì Mg(OH)2 bị hòa tan, giải phóng bề mặt Mg làm phản ứng (1) mãnh liệt hơn và khí thoát

ra nhiều hơn

Mg(OH)2 + NH4Cl→MgCl2↓+ NH3↑+ H2O

- Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân bằng (2) bị dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm OH- dẫn đến mất màuphenolptalein

- Màu hồng xuất hiện trở lại do hai nguyên nhân: NH3 sinh ra ở phản ứng trên và OH- do phản ứng (2) sinh ra

●Kết luận : Kim loại kiềm thổ tác dụng mạnh với nước khi đun nóng hoặc có xúc tác thích hợp

- Khi cho dd NaOH vào Mg2+, xuất hiện kết tủa trắng và hầu như không tan trong nước

- Trong dd HCl,kết tủa tan và dung dịch trở nên trong suốt

- Trong dd NH4Cl kết tủa tan tạo ra dung dịch trong suốt và có mùi khai

- Trong dd NaOH,không có hiện tượng gì xảy ra

●Phương trình phản ứng và giải thích:

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + NaCl

Mg(OH)2 +2NH4Cl → MgCl2 +2NH3↑ + 2H2O

NaOH và Mg(OH)2 đều có tính bazơ nên không phản ứng

b Điều chế và tính chất của hydroxit kim loại kiềm thổ

Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2↓ Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓

Sr2+ + 2OH- → Sr(OH)2↓ Ba2+ + 2OH- → Ba(OH)2

Do đi từ Mg đến Ba thì bán kính nguyên tử tăng lên nên lực hút hạt nhân với electron ngoài cùng giảm và dooxi có độ âm điện lớn nên rút electron về phía nó làm cho phân tử hydroxyt phân cực mạnh nên tan được trongnước là dung môi phân cực

●Kết luận : Có thể điều chế các hydroxyt của kim loại kiềm thổ bằng cách cho muối tan của chúng tác dụng với kim loại kiềm Hydroxyt của kim loại kiềm thổ có tính bazơ

-Khi đi từ Mg,Ca,Sr, đến Ba độ tan của Hydroxyt tăng

Thí nghiệm 4 Khảo sát độ tan của muối sunfat kim loại kiềm thổ:

- Ống chứa MgCl2 không có hiện tượng

- Ống chứa CaCl2 bị vẫn đục do tạo chất ít tan

- Ống chứa SrCl2 có màu trắng đục

- Ống chứa BaCl2 bị đục nhiều

- Khi cho dư H 2 SO 4 các kết tủa không tan

Do nồng độ của SO4 2- tăng lên nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận nghĩa là tăng lượng kết tủa

Độ tan của hydroxyt và muối sunfat khi đi từ Mg đến Ba ngược nhau vì đối với muối sunfat năng lượng hoạt hóacation lớn hơn năng lượng mạng tinh thể Hơn nữa đi từ Mg đến Ba, bán kính ion X2+ tăng dần nên khả năngphân cực trong nước giảm và năng lượng hydrat giảm dẫn đến độ tan giảm từ Mg đến Ba

●Kết luận : Độ tan muối sunfat giảm dần từ Mg đến Ba

Thí nghiệm5:Xác định độ cứng của nước:

- Hút 10ml nước cứng cho vào erlen 250ml, thêm nước cất đến khoảng 100ml, thêm 5ml dung dịch đệm pH 10

và khoảng 5 giọt chỉ thị Erio T đen Lắc đều và chuẩn độ bằng dung dịch EDTA 0.02N cho đến khi màu chỉ thịchuyển từ đỏ tím sang xanh dương hẳn Tiến hành chuẩn độ 2 lần

X = V EDTA* CEDTA * 1000/ vmaãu = 16,85 x 0.02 x 1000/ 10 = 33,7 (mN)

●Kết luận : Độ cứng của nước là 33,7 mili đương lượng gam.

Bài 3: NGUYÊN TỐ NHÓM IIIA

Thí nghiệm 1 Hydroxyt nhôm – Điều chế và tính chất

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

a) Lấy 10g quặng bauxite (46% Al2O3) cho vào becher 250ml, thêm 40ml dd NaOH 3M Đun sôi, khuấy đềutrong 15 phút Lọc bỏ cặn đỏ Phần nước trong qua lọc được trung hòa bằng dd HCl 1M cho đến pH 7 ( dùng vàigiọt phenolphtalein để kiểm tra)

Ta thấy có kết tủa keo trắng trên nền hồng của phenolphtalein Lọc bỏ kết tủa rồi sấy ở 100oC, sản phẩm sau sấy

là Al(OH)3, cân được 4.2g

Hòa tan tủa đã sấy khô với HCl và NaOH ta thấy tủa tan tạo dd trong suốt

b) Lấy 3 ống nghiệm, mỗi ống cho 1ml dd muối Al3+, thêm từ từ từng giọt dd NaOH 1M cho đến khi tạotủa

Sau đó thêm vào:

- Ống 1: cho NH4Cl vào ta thấy không có hiện tượng

- Ống 2: cho dd NaOH 1M ta thấy kết tủa tan

- Ống 3: cho dd NH4OH đậm đặc ta thấy tủa tan nhưng chậm hơn ống 2

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Al(OH)3+ NaOH → NaAlO2 +H2O

Đây là phần nước qua lọc.

Al (OH )3 + HCl → AlCl 3 + H 2O

b) Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3 + 3NH4OH → (NH4)3[Al(OH)6]

●Kết luận :

-Al(OH)3 là một hợp chất lưỡng tính

-Al(OH)3 là một chất có tính acid và bazơ đều yếu

Thí nghiệm 2 Phản ứng của nhôm với acid và kiềm

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Lấy 4 ống nghiệm lần lượt cho vào mỗi ống 1ml dung dịch đậm đặc sau: H2SO4, HNO3, HCl, NaOH Thêmvào mỗi ống 1 miếng nhôm

 Để ở nhiệt độ phòng Quan sát ta thấy:

- Ống 1: chứa H2SO4 đậm đặc, không có hiện tượng

 Ở nhiệt độ cao Ta thấy:

- Ống 1 : phản ứng mãnh liệt, Al tan ra tạo dung dịch màu vàng

- Ống 3: phản ứng rất mãnh liệt, có khí thoát ra, rắn đen xuất hiện do nhôm bị chuyển dạng thù hình

- Ống 4 : phản ứng rất mãnh liệt, có khí thoát ra, có rắn đen xuất hiện do Al bị chuyển dạng thù hình

 Để ở nhiệt độ phòng Quan sát ta thấy:

- Ống 1: phản ứng xảy ra chậm, có khí thoát ra trên bề mặt Al

- Ống 3: phản ứng xảy ra chậm, có bọt khí trên bề mặt Al

- Ống 4: Al tan chậm, có bọt khí thoát ra trên bề mặt Al

 Ở nhiệt độ cao Quan sát ta thấy:

- Ống 1: phản ứng mãnh liệt, khí thoát ra rất nhiều

- Ống 2: có khí màu nâu bay ra

- Ống 3: phản ứng xảy ra mãnh liệt, khí thoát ra nhiều

- Ống 4: phản ứng xảy ra nhanh hơn khi chưa đun nóng, khí thoát ra nhiều

●Phương trình phản ứng và giải thích:

- Do nhôm bị thụ động hóa trong H2SO4 và HNO3 đặc nguội

- Xuất hiện rắn đen là do nhôm chuyển dạng thù hình

2Al + 2NaOH +2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

●Kết luận : Al có thể tan được trong kiềm và acid nhất là khi đun nóng Ở nhiệt độ thường Al được bảo vệ bởimàng oxit nên bị thụ động hóa trong một số acid Vì thế ta dùng nhôm để đựng một số acid đậm đặc như HNO3

và H2SO4

Thí nghiệm 3 Phản ứng của Al với oxy và nước

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Lấy 2 miếng Al, đánh sạch bề mặt, rửa sạch bằng nước rồi thấm khô bằng giấy lọc Nhỏ lê mỗi miếng một giọt dd muối Hg2+ Ta thấy giọt dd Hg2+ từ không màu chuyển sang màu xám đen

Sau vài phút dùng giấy lọc thấm khô dd Hg2+ Một miếng để ngoài không khí, một miếng ngâm trong

nước.Quan sát hiện tượng ta thấy:

- Miếng nhôm để ngoài không khí có một lớp màu trắng xám hình kim phồng dần lên

- Miếng ngâm trong nước ban đầu sủi bọt khí nhưng sau đó thì hết đồng thời xuất hiện màng keo tại nơi phản ứng

●Phương trình phản ứng và giải thích:

2Al + 3Hg 2+ → 2Al 3+ + 3Hg ↓

Chính Hg sinh ra làm cho giọt dung dịch Hg2+ chuyển màu xám đen

- Tại chỗ nhỏ Hg2+, miếng nhôm tạo thành hỗn hống Hg – Al Hỗn hống này tiếp xúc với oxy trong không khí:

Thí nghiệm 4 Nhận biết acid boric và borat

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

a) Cho 0,5g H3BO3 vào ống nghiệm rồi thêm vào đó 2ml C2H5OH Đun nhẹ ta thấy hầu như không tan Rót

dd vào chén sứ rồi đốt ta thấy ngọn lửa có màu xanh lục chứng tỏ H3BO3 có tan trong C2H5OH

b) Lấy một ít tinh thể borat Na2B4O7 vào chén sứ Nhỏ lên vài giọt H2SO4 đặc cho đến khi tinh thể borathoàn toàn bị thấm ướt Sau đó thêm một ít CaF2, trộn đều, đem đun cho đến khi có khói trắng bay ra Đốt trênkhói trắng, ta thấy ngọn lửa có màu xanh lục

●Phương trình phản ứng và giải thích:

H3BO3 + 3C2H5OH → (C2H5O)3B + 3H2O

Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → Na2SO4 + H3BO3CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

3HF + H3BO3 → BF3 + 3H2ONếu HF dư: BF3 + HF → HBF4

Ở điều kiện thường, BF3 là một chất khí không màu và bốc khói mạnh trong không khí Do trong khói trắng tồn tại nguyên tố Bo nên khi đốt ngọn lửa có màu xanh

●Kết luận : Acid boric và borat có thể nhận biết bằng màu đặc trưng của ngọn lửa khi đốt cháy những hợp chất của chúng

Bài 5: NITƠ VÀ CÁC HỢP CHẤT NHÓM VA

Thí nghiệm 1 Điều chế Nitơ

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Cho 2g NaNO2 vào ống nghiệm và rót vào ống 5ml dd NH4Cl bão hòa ta thấy có bọt khí sủi nhẹ Lắp hệ thống thu khí

Đun nhẹ thì phản ứng mạnh hơn Thu khí vào ống nghiệm lớn chứa đầy nước úp ngược trên 1 chậu đựng nước Lấy que nhang đang cháy đưa vào ống nghiệm chưa khí thu được thì ngọn lửa tắt ngay

●Phương trình phản ứng và giải thích:

NH4Cl + NaNO2 t 0 → NH4NO2 + NaCl

NH4NO2 t 0 → N2 + 2H2O

Khí thu được là khí N2 mà khí N2 thì không duy trì sự cháy nên ngọn lửa tắt ngay

●Kết luận : Có thể điều chế khí N2 bằng cách nhiệt phân muối amoni nitrat Khí N2 không duy trì sự cháy.Thí nghiệm 2 Tính chất của acid nitric

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Cho vào 2 ống nghiệm nhỏ mỗi ống 3 giọt HNO3 đậm đặc

- Ống 1 : thêm vào 1 mẫu kẽm ta thấy kẽm tan ra, có khí màu nâu bốc lên, phản ứng tỏa nhiệt mạnh, dd

sau phản ứng không màu

- Ống 2: thêm vào 1 mẫu đồng ta thấy đồng tan ra, có khí màu nâu bay ra, phản ứng tỏa nhiệt mạnh, dd

sau phản ứng có màu xanh

Cho vào ống nghiệm một ít lưu huỳnh Sau đó thêm 1ml HNO3 đậm đặc Đun nhẹ ta thấy lưu huỳnh tan ra, ống nghiệm nóng lên Khi cho 1ml dd Ba2+ vào dd sau phản ứng thì thấy xuất hiện kết tủa màu trắng

Cho vào ống nghiệm 1ml FeSO4 bão hòa, 5-6 giọt H2SO4 đậm đặc Làm lạnh ống nghiệm trong chậu nước Thêm từ từ 1ml HNO3 loãng dọc theo thành ống nghiệm và không lắc Quan sát màu sắc của dd ta thấy:

- Dung dịch trước khi cho HNO3 vào có màu xanh lơ của Fe2+

- Khi cho HNO3 vào thì phần dd phía trên có màu vàng nâu, có bọt khí đồng thời ở giữa dần dần xuất hiệnlớp phân cách màu đen, dd phía dưới vẫn màu xanh lơ

Khi lắc mạnh dd thì lớp phân cách màu đen biến mất, đồng thời co khí bay ra hóa nâu trong không khí và dd saucùng có màu nâu đỏ Khi thêm H2SO4 vào thì thấy màu nâu đỏ nhạt dần

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Zn + 4HNO3, đđ → Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O

Không màu màu nâu

Cu + 4HNO3, đđ → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O

dd màu xanh màu nâu

S + 4HNO3, đđ → H2SO4 + 2NO2↑ + 2H2O

Ba2++ SO42- → BaSO4 ↓

- Dung dịch phía trên có màu vàng nâu là do Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ theo phản ứng:

6FeSO4 + 3H2SO4 + HNO3 → 3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O

Do ống nghiệm bị lạnh nên khí NO tạo thành bị giữ lại trong dd và tạo phức với FeSO4 chưa phản ứng thành một phức có màu đen:

FeSO4 + xNO → [Fe(NO)x]SO4 (đen)

- Do phức trên không bền nên khi ta lắc mạnh sẽ phân hủy tạo NO thoát ra ngoài rồi hóa nâu ngoài không khí

[Fe(NO)x]SO4 → FeSO4 +xNO↑

2NO + O2 → 2NO2

Dung dịch sau cùng màu nâu đỏ là do Fe2(SO4)3 thủy phân tạo Fe(OH)3 màu nâu đỏ Để kiểm chứng ta cho

H2SO4 vào thì màu nâu đỏ nahtj dần do sự thủy phân củaFe2(SO4)3 phụ thuộc vào pH của dung dịch

●Kết luận : HNO3 có tính oxy hóa mạnh nen nó có thể tác dụng được với cả kim loại đứng trước, sau hydro, với phi kim và nhiều hợp chất có tính khử

Thí nghiệm 3 Tính chất của dd cường thủy

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 1 giọt Hg(NO3)2 và thêm từ từ dd (NH4)2S cho đến khi kết tủa hoàn toàn Quan sát ta thấy kết tủa màu đen

Li tâm và gạn bỏ phần dd trên kết tủa

- Ống 1: thêm vào từ từ 1 ml cường thủy (3HNO3:HCl), ta thấy kết tủa tan ra, có khí thoát ra rồi hóa nâu

trong không khí và trong dd xuất hiện tủa màu vàng Khi cho đến dư nước cường thủy thi tủa vàng tan ra Thửbằng dd Ba2+ thì có tủa trắng

- Ống 2: thêm từ từ dd HNO3 đậm đặc ta thấy không có hiện tượng

Ống 3: thêm từ từ dd HCl đậm đặc thì thấy không có hiện tượng

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Hg(NO)3 + (NH4)2S → HgS(↓ đen )+ 2NH4NO3

- Nước cường thủy có tính oxy hóa mạnh do tạo ra clo nguyên tử:

Chính clo nguyên tử đã hòa tan HgS:

2Cl + HgS → HgCl2 + S↓ vàng

Khi cho dư cường thủy:

6Cl + S→ 6Cl- + S6+

SO42- + Ba2+ → BaSO4↓ trắng

●Kết luận : Dung dịch nước cường thủy có tính oxy hóa rất mạnh

Thí nghiệm 4 :Tính chất muối nitrit

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Cho vào 4 ống nghiệm mỗi ống 1ml dung dịch NaNO2

- Ống 1: thêm vào 1 ít dd KMnO4 loãng có pha 1 giọt H2SO4 đậm đặc Ta thấy màu tím của hỗn hợp mất

đi và tạo dd trong suốt

- Ống 2: thêm vào dd FeSO4 và vài giọt H2SO4 đậm đặc (không lắc) Ta thấy xuất hiện lớp màu nâu đen

và có bọt khí không màu rồi hóa nâu

- Ống 3: thêm dd KI có pha 1 giọt H2SO4 loãng Ta thấy đầu tiên dd có màu vàng nhạt của KI,sau đó tạo

tủa màu tím than Khi cho dư dd KI thì tủa tan tạo dd màu nâu đất Thử bằng hồ tinh bột thì thấy hồ tinh bột hóaxanh Trong quá trình phản ứng có bọt khí sinh ra

Ống 4 : thêm vài giọt H2SO4 đặc ta thấy dd có sủi bọt khí không màu

●Phương trình phản ứng và giải thích:

6H+ +2MnO42-+5NO2- → 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O ( Dd không màu )

Fe2++2H+ +NO2- → Fe3+ + H2O + NO↑ (Khí không màu)FeSO4 + xNO → Fe(NO)xSO4 (Đen)

2I-+2NO2- +4H+→2NO↑ +I2↓ (Tím ) +2H2OKhi dư KI: I2 + KI → KI3 nâu đất

Do iốt dễ thăng hoa nên làm hồ tinh bột hóa xanh

NO2- + H+ → HNO23HNO2 → HNO3 + 2NO↑ +H2O

●Kết luận : Muối nitrit vừa có tính khử vừa có tính oxy hóa Acid nitrit là acid không bền sẽ tự phân hủy theo

cơ chế tự oxy hóa khử

Thí nghiệm 4 Điều chế và tính chất của amoniac

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

Lấy dd thu được thí nghiệm trên cho vào 4 ống nghiệm, mỗi ống nghiệm 1ml:

- Ống 1: thêm một ít dd NH4Cl và lắc cho tan ra ta thấy màu hồng nhạt dần Cho đến dư thì màu hồngkhông mất hẳn

- Ống 2: thêm từ từ H2SO4 loãng đến dư ta thấy màu hồng nhạt dần rồi mất hẳn

- Ống 3: đun nhẹ ta thấy màu hồng nhạt dần nhưng không mất hẳn

- Ống 4: giữ để so sánh

So sánh màu trong 4 ống ta thấy màu dung dịch nhạt dần theo thứ tự ống 4 > ống 3 > ống 1 > ống 2.

Phenolphtalein hóa hồng là do có OH- sinh ra

Sở dĩ nước bị hút vào erlen là vì áp suất trong erlen giảm Âp suất giảm do:

 1 mol NH4OH khi tan trong nước thì nó chỉ chiếm khoảng n5ml nhưng nếu 1 mol NH4OH ở thể hơi thì nóchiếm đến 22,4l

 NH3 ngưng tụ và tan vao nước

●Kết luận : - NH3 tan nhiều trong nước

- Dung dịch NH3 là một bazơ yếu

Thí nghiệm 5 Nhiệt phân muối amoni

●Cách tiến hành - Hiện tượng :

- Cho một ít tinh thể NH4Cl vào ống nghiệm, đun nóng Quan sát ta thấy trên thành ống nghiệm cótinh thể trắng bám lên Làm tương tự như trên nhưng ta cẩn thận xua hơi ẩm ra khỏi ống thì khôngxảy ra hiện tượng thăng hoa vật lý

Làm lại thí nghiệm trên nhưng thay NH4Cl bằng (NH4)2SO4 Ta thấy khi đặt giấy tẩm phenolphtalein thì giấyxuất hiện những vệt hồng, đồng thời dd còn lại tạo tủa trắng với dd Ba2+ và trên thành ống nghiệm không cótinh thể trắng tạo thành Đây là hiện tượng thănh hoa hóa học.

●Phương trình phản ứng và giải thích:

- Do NH4Cl có nhiệt độ phân hủy lớn hơn nhiệt độ thăng hoa nên sẽ thăng hoa trước Khi gặp nhiệt độ thấp

và hơi nước sẽ đọng lại trên thành ống nghiệm

NH4Cl → NH3↑ + HCl↑

NH3 + HCl H2O

→ NH4Cl (r)Đây là hiện tượng thăng hoa vật lý vì trước khi đạt nhiệt độ phân hủy thì NH4Cl đã thăng hoa và không bịbiến đổi chất

Bài 6: HYDRO – OXI – LƯU HUỲNH

- Châm lửa đốt khí hydro thoát ra ở đầu ống dẫn

- Lấy nhanh phễu thủy tinh khô cho lên ngọn lửa

●Hiện tượng :

- Có sủi bọt khí mãnh liệt, tỏa nhiệt

- Có tiếng nổ nhẹ, ngọn lửa cháy màu xanh, tỏa nhiều nhiệt

- Ta thấy có hơi nước đọng trên thành phểu

●Phương trình phản ứng và giải thích:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ + Q

Do hydro tác dụng với oxi có lẫn trong ống nghiệm và trong hệ thống dẫn khí nên có tiếng nổ Ban đầulượng oxi nhiều nên có tiếng nổ lớn Ơ tỉ lệ 2:1 đốt khí sẽ phát ra tiếng nổ lớn nhất và sinh ra nhiều nhiệtnhất:

2H2 + O2 →¿ H2O +QHơi nước tạo thành gặp thành phểu thủy tinh lạnh nên ngưng tụ

●Kết luận :

- Điều chế Hydro bằng cách cho kim loại mạnh tác dụng với acid

- Hỗn hợp hydro và oxi là hỗn hợp nổ và mạnh nhất khi tỉ lệ 2:1 tạo hơi nước Do đó khi đốt H2 tránh tỷ lệnày

Thí nghiệm 2 : Hoạt tính của Hydro nguyên tử và Hydro phân tử

- Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm

●Kết luận : Hydro nguyên tử có tính khử mạnh hơn hydro phân tử

Thí nghiệm 3 :Điều chế Oxi

Thí nghiệm 4: Tính chất của Oxy

●Cách tiến hành :

-Dùng thìa kim loại lấy một ít lưu huỳnh đang cháy vào miệng ống nghiệm chứa Oxi

-Đưa một tàn than vào ống nghiệm chứa khí Oxi thứ 2

-Nung nóng sợi dây đồng và đưa nhanh vào ống nghiệm chứa khí Oxi thứ 3

●Hiện tượng :

-Ngọn lửa bùng lên có màu lam nhạt

-Than bùng cháy có tia lửa, phản ứng tỏa nhiệt mảnh

-Dây đồng bị đen lại

●Kết luận : - Oxi là chất oxi hóa mạnh (đặc biệt ở nhiệt độ cao), dễ oxi hóa kim loại và phi kim tạo oxit

- Oxi duy trì và kích thích sự cháy

Thí nghiệm 5 :Tính chất của H2O2

●Cách tiến hành :

a.Tính oxi hóa của H2O2 :

Cho vào ống nghiệm 4 giọt KI 0.5N + 3 giọt H2O2 3% + vài giọt H2SO4 2N

b.Phân hủy H2O2 :

Cho vào Ống nghiệm 10 giọt H2O2 + lượng nhỏ MnO2

●Hiện tượng :

a./Dung dịch có màu nâu đất, làm xanh hồ tinh bột

b./Sủi bọt mạnh, có khí thoát ra Đưa tàn than vào gần ta thấy tàn than sáng hơn Chứng tỏ là có khí Oxi

●Phương trình phản ứng và giải thích:

a 2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O I2 sinh ra làm hóa xanh hoà tinh bột

Màu nâu đất của dung dịch là do I2 tạo phức với KI dư

Thí nghiệm 7 : Tính khử của tiosunfat

●Cách tiến hành :

Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 2 giọt dung dịch Na2S2O3 0.5N

-Ống 1: thêm từng giọt hỗn hợp dung dịch KMnO4 0.5N và H2SO4 2N (tỉ lệ 1:2)

-Ống 2: thêm từng giọt Iốt

Thay I2 bằng Cl2 hoặc Br2

●Hiện tượng :

-Ống 1: Phản ứng xảy ra nhanh, dung dịch mất màu Sau một thời gian thì dung dịch bị đục

-Ống 2: Màu tím than của I2 mất dần đến không màu.Màu vàng lục của khí Clo và màu nâu của Brom mất màu

●Kết luận : Thiosunfat có tính khử mạnh và dễ phân hủy trong môi trường acid tạo lưu huỳnh

TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1:- Thí nghiệm 2 cho thấy hydro nguyên tử có họat tính mạnh hơn hydro phân tử.

- Nguyên nhân: Trong các phản ứng hóa học, hydro phân tử trước hết phải phân hủy thành hydro nguyên tử

mà quá trình phân hủy đó đòi hỏi thu nhiệt nhiều nhiệt

H2 → 2H ΔH = 436kJ / mol

Trong khi đó đối với hydro nguyên tử thì không cần thiết Chính vì vậy mà hydro nguyên tử có họat tính cao hơn

10[H] + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 +2MnSO4 + 8H2O

Câu 2: Phản ứng quan trọng của oxi là phản ứng oxi hóa, đặc biệt là phản ứng cháy, sinh nhiều nhiệt:

C + O2 → CO2 + Q

C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O + Q

Oxi có nhiều ứng dụng trong thực tế: duy trì sự sống, sản xuất các hóa chất cơ bản, dùng trong y tế, đèn xì

……

Câu3: Để giữ cho H2O2 bền ta phải:

- Đựng trong các lọ thủy tinh màu nâu sẫm, để chỗ râm mát

- Cho thêm chất ức chế như acid photphoric hay acid sunfuric

Câu 4:- Phương trình điện tử thể hiện tính oxi hóa của lưu huỳnh:

Bài 8: KIM LOẠI NHÓM IB

Thí nghiệm 1 Điều chế CuSO4.5H2O

●Cách tiến hành :

Cân 2g CuO cho vào chén sứ + 15ml H2SO4 4N dư 20% Đun nhẹ, khuấy đều

Lọc, dd qua lọc cô cạn đến khi xuất hiện váng tinh thể Để yên cho kết tinh ở nhiệt độ phòng.Lọc tinh thể bằng phễu lọc chân không thu được khối lượng m = 4,65g

Cu2+ tạo phức [Cu(H2O)6]2+ làm dd có màu xanh

Tinh thể tạo thành: CuSO4.5H2O

●Hiện tượng :

-Tạo kết tủa màu lam

- Ống 1: Xuất hiện tủa màu đen

- Ống 2: Tủa tan tạo dd màu xanh lục

-Ống 3: Tủa tan tạo dd màu xanh tím

Màu xanh tím là của [Cu(OH)4]2-

Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2[Cu(OH)4]

●Kết luận : Cu(OH)2 không tan trong nước, mất nước khi đun nóng và có tính lưỡng tính ( yếu).Thí nghiệm 3

Xuất hiện kết tủa trắng đục

Tủa tan tạo dd màu xanh rêu

DD có màu xanh lam và xuất hiện tủa trắng

●Phương trình phản ứng và giải thích: