Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng. Tình trạng đó có thể có nhiều nguyên nhân, phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy đã có nhiều cố gắng, phần vì quan điểm chưa tích cực của các cấp lãnh đạo địa phương, phần vì thiếu sự tâm huyết của giáo viên giảng dạy Hóa học,… Nên việc sử dụng các phương tiện thiết bị kỹ thuật, máy vi tính cũng như việc cải tiến sáng tạo trong thí nghiệm thực hành hóa học chưa được nâng cao hiệu quả. Như đã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành hóa học. Nếu một hình ảnh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày đầy đủ sẽ hạn chế mất tư duy sáng tạo của học sinh, học sinh hầu như không tiếp thu thêm được gì về mặt kiến thức. Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu (khám phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác cơ bản so với loại hình thí nghiệm trên, nó giúp học sinh có điều kiện, cơ hội phát triển tư duy sáng tạo một phẩm chất và năng lực cần có ở con người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo. Đi theo con đường này, sau khi đã hiểu được nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, học sinh sẽ hình thành được các giả định (trong nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả thuyết về vấn đề nghiên cứu) từ sự nảy sinh câu hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra nếu…?”. Câu hỏi được hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh. Khi giả định được hình thành, trong đó hàm chứa con đường phải giải quyết, học sinh dự kiến kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu. Hai bước nêu giả định và dự kiến kế hoạch giải quyết chứng minh cho giả định là hai bước đòi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo. Đây là những cơ hội rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm trong tư duy” định hướng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được học sinh thiết kế (kế hoạch dự kiến). Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, học sinh tự rút ra kết luận, học sinh lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm mà không phải do thầy truyền đạt. Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm hóa học ở trung học phổ thông trong chương trình và sách giáo khoa được bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các bài học của chương trình dưới hình thức phần lớn là trình bày từng bước cho học sinh. Hơn nữa số tiết thực hành quy định trong chương trình và sách giáo khoa cũng còn rất hạn chế.
PHẦN NỘI DUNG A THỰC TRẠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HÓA HỌC Ở NƯỚC TA THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MƠN HÓA HỌC CỦA GIÁO VIÊN Ở CÁC TRƯỜNG THPT Nhận thức tầm quan trọng việc đổi phương pháp dạy học, nhiều trường trung học phổ thông nước có cố gắng nghiên cứu đổi phương pháp dạy học đạt tiến việc phát huy tính tích cực học sinh, nhiều trường trung học phổ thông thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hưng Yên, Vĩnh Phúc có nhiều sáng kiến sử dụng thiết bị dạy học để đổi phương pháp dạy học Tuy nhiên, hầu hết trường trung học phổ thông trang bị tương đối đầy đủ thiết bị dạy học môn Hóa học tối thiểu lớp 10, 11, 12 (theo quy định Bộ Giáo dục Đào tạo), nhiều trường sử dụng thiết bị dạy học để đổi PPGD Hóa học chưa thực triệt để hiệu nhiều nguyên nhân khác Đa số giáo viên sử dụng nhiều phương pháp dạy học truyền thống, đặc biệt thuyết trình (dạy chay), chưa phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh, không nâng cao hiệu học tập khơng để lãng phí khối lượng lớn tiền bạc mua sắm thiết bị dạy học mà mục tiêu dạy học khơng đạt u cầu Trên thực tế, Hóa học môn học đơn giản dễ hiểu đa số học sinh Là môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với biến đổi vật chất, gắn bó mật thiết với đời sống liên quan đến nhiều ngành sản xuất mà học sinh học cách tưởng tượng thông qua lời nói giáo viên hay nhiều tranh ảnh thật q trừu tượng khó hiểu Vì thế, nhiều học sinh thường chưa hứng thú, say mê với Hóa học đạt điểm tổng kết mơn học khơng cao Thậm chí có học sinh học tốt môn khoa học tự nhiên khác tốn học, vật lý, sinh học có kết học tập mơn Hóa học khơng tốt Đây tượng minh chứng cho PPGD Hóa học chưa đạt mục tiêu chung phản ánh đổi PPPGD Hóa học chưa đồng bộ, chưa toàn điện chưa hiệu THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM MƠN HĨA CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT Hiện số lượng chất lượng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng yêu cầu việc dạy học nói chung đặc biệt yêu cầu việc đổi dạy học nói riêng Tình trạng có nhiều ngun nhân, phần kinh phí cho khu vực cịn hạn hẹp có nhiều cố gắng, phần quan điểm chưa tích cực cấp lãnh đạo địa phương, phần thiếu tâm huyết giáo viên giảng dạy Hóa học,… Nên việc sử dụng phương tiện thiết bị kỹ thuật, máy vi tính việc cải tiến sáng tạo thí nghiệm thực hành hóa học chưa nâng cao hiệu Như phân tích, hiệu dạy học cịn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng thí nghiệm thực hành hóa học Nếu hình ảnh, thí nghiệm sử dụng để minh họa củng cố điều giáo viên trình bày đầy đủ hạn chế tư sáng tạo học sinh, học sinh khơng tiếp thu thêm mặt kiến thức Nhưng sử dụng theo đường tìm tịi nghiên cứu (khám phá) để đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) có ý nghĩa khác so với loại hình thí nghiệm trên, giúp học sinh có điều kiện, hội phát triển tư sáng tạo - phẩm chất lực cần có người mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo Đi theo đường này, sau hiểu nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích thí nghiệm) tư tích cực, học sinh hình thành giả định (trong nghiên cứu khoa học bước xây dựng giả thuyết vấn đề nghiên cứu) từ nảy sinh câu hỏi: “Điều xảy nếu…?” Câu hỏi hình thành từ liên tưởng dựa vốn kiến thức kinh nghiệm sẵn có học sinh Khi giả định hình thành, hàm chứa đường phải giải quyết, học sinh dự kiến kế hoạch giải để chứng minh cho giả định nêu Hai bước nêu giả định dự kiến kế hoạch giải chứng minh cho giả định hai bước đòi hỏi tư tích cực sáng tạo Đây hội rèn luyện tư sáng tạo cho học sinh tốt, giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm tư duy” định hướng cho hành động thí nghiệm dựa kế hoạch học sinh thiết kế (kế hoạch dự kiến) Cuối cùng, vào kết thí nghiệm, học sinh tự rút kết luận, học sinh lĩnh hội kiến thức từ thí nghiệm mà khơng phải thầy truyền đạt Hiện hầu hết thực hành thí nghiệm hóa học trung học phổ thơng chương trình sách giáo khoa bố trí cuối chương mang tính chất củng cố minh họa cho kiến thức lý thuyết trình bày học chương trình hình thức phần lớn trình bày bước cho học sinh Hơn số tiết thực hành quy định chương trình sách giáo khoa cịn hạn chế B HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG Thí nghiệm khơng phương tiện, cơng cụ lao động hoạt động dạy học mà giúp cho trình lĩnh hội tri thức học sinh đạt hiệu cao Thí nghiệm mang đến cho học sinh lịng tin vào khoa học, kích thích hứng thú học tập động học tập đắn, tích cực Đối với mơn Hóa học – ngành khoa học thực nghiệm, thí nghiệm xem cầu nối lý thuyết thực tiễn, hình thành kĩ nhận thức tư kĩ thuật học sinh Với vai trò quan trọng vậy, thí nghiệm ngày sữ dụng rộng rãi Hóa học Ở trường phổ thơng sử dụng hình thức thí nghiệm sau: Thí nghiệm biểu diễn giáo viên Thí nghiệm học sinh Mỗi loại có ưu, nhược điểm yêu cầu riêng nó, nhiên có mục đích chung là: cụ thể hóa kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm cho học sinh THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN CỦA GIÁO VIÊN Trong điều kiện trang thiết bị hóa chất phịng thí nghiệm trường phổ thơng cịn thiếu thốn, thí nghiệm biểu diễn giáo viên có vai trị quan trọng so với hình thức thí nghiệm khác, có nhiều ưu điểm Ưu điểm Thí nghiệm biểu diễn giáo viên làm, thao tác mẫu mực, có tác dụng hình thành kĩ thí nghiệm cho học sinh Một số thí nghiệm khơng thể cho học sinh làm mà giáo viên phải trực tiếp tiến hành như: thí nghiệm phức tạp, địi hỏi lượng lớn hóa chất cho kết quả, thí nghiệm có chất độc hại, chất cháy, nổ… Nhược điểm Khi giáo viên thực thí nghiệm biểu diễn, thao tác giáo viên định, học sinh theo dõi quan sát trình, khả nhận thức học sinh bị hạn chế Học sinh không chủ động phân tích dấu hiệu tượng cụ thể kinh nghiệm Những yêu cầu kĩ thuật Bảo đảm an toàn cho học sinh thân giáo viên: Muốn làm điều người giáo viên phải kiểm tra kĩ dụng cụ, hóa chất Ln giữ hóa chất tinh khiết, dụng cụ phù hợp cho thí nghiệm Tuyệt đối làm kĩ thuật, bình tĩnh tiến hành thí nghiệm khơng có nguy hiểm xảy Bảo đảm thành cơng: Muốn thí nghiệm thành cơng địi hỏi người giáo viên phải chuẩn bị cẩn thận, làm thử thí nghiệm nhiều lần Ngồi muốn có kết tốt, giáo viên phải nắm vững kĩ thuật, cần có kĩ thành thạo thơng qua kinh nghiệm tích lũy q trình giảng dạy Tuyệt đối tránh tình trạng khơng có kết quả, ảnh hưởng đến uy tín giáo viên, lịng tin học sinh vào khoa học Khi thí nghiệm thất bại, cần tìm hiểu nguyên nhân, đưa cách khắc phục, tiến hành lại thí nghiệm Thí nghiệm rõ ràng: học sinh quan sát đầy đủ, giáo viên không đứng che lấp thí nghiệm Kích thước dụng cụ lượng hóa chất đủ lớn Bàn để biểu diễn phải có độ cao hợp lí, ánh sáng tốt, có phơng màu thích hợp Thí nghiệm đơn giản: dụng cụ thí nghiệm gọn gàng, mỹ thuật đảm bảo tính khoa học Số lượng thí nghiệm vừa phải: Các thí nghiệm chọn thí nghiệm phục vụ trọng tâm Khơng nên làm nhiều thí nghiệm, vừa tốn thời gian, vừa loãng ý học sinh Kết hợp chặt chẽ thí nghiệm với giảng: khơng biểu diễn thí nghiệm nằm ngồi nội dung chương trình Đồng thời, biểu diễn cần phối hợp với lời giảng giáo viên, làm rõ mục đích thí nghiệm THÍ NGHIỆM CỦA HỌC SINH Khi chất lượng giáo dục nâng dần lên, phịng thí nghiệm ngày trang bị đầy đủ người ta ý khuyến khích áp dụng rộng rãi hình thức thí nghiệm học sinh Thí nghiệm học sinh chia làm ba loại: 2.1 Thí nghiệm nghiên cứu Dạng có ý nghĩa to lớn giảng dạy nghiên cứu Là phương pháp dạy học sinh cách tư hợp lí, rèn luyện óc độc lập suy nghĩ, phát triển kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm học sinh Thí nghiệm học sinh nghiên cứu có hai hình thức: Thí nghiệm nghiên cứu: Giáo viên đóng vai trị tổ chức, điều khiển Học sinh thực thí nghiệm với kiến thức vốn có, suy nghĩ từ rút kết luận Thí nghiệm minh họa: Giáo viên trình bày nội dung kiến thức trước, sau học sinh tiến hành thí nghiệm để minh họa, cụ thể kiến thức vừa thơng báo Loại thí nghiệm sử dụng với điều kiện cho phép trường phổ thông thường dùng dạy học khám phá 2.2 Thí nghiệm thực hành Đây hình thức thí nghiệm học sinh tự làm hồn thiện kiến thức Mục đích minh họa, ôn tập, củng cố kiến thức học; rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh Thí nghiệm thực hành góp phần vào việc phát triển tư duy, tăng cường hứng thú học tập em mơn Hóa học Để thí nghiệm thực hành đạt mục đích đề cần đảm bảo yêu cầu sau: Giờ thí nghiệm thực hành cần chuẩn bị chu đáo Giáo viên có nhiệm vụ tổ chức học sinh nghiên cứu bảng hướng dẫn thực hành trước vào phịng thí nghiệm Giáo viên nhân viên phịng thí nghiệm chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất cho em Các thí nghiệm phải đảm bảo an tồn cho học sinh Thí nghiệm có chất nổ khơng cho học sinh làm thí nghiệm có chất độc nên cho học sinh thực hành phịng thí nghiệm có trang bị tủ hút… Vào phịng thí nghiệm, giáo viên học sinh mặc đồ bảo hộ: găng tay, trang, áo blouse… tránh độc hại tiếp xúc với hóa chất Các thí nghiệm phải đơn giản cho tượng rõ ràng, dụng cụ gọn nhẹ, tiết kiệm hóa chất tốt Thí nghiệm chọn phải gắn với chương trình học, quan trọng thí nghiệm có sách giáo khoa Giáo viên theo dõi sát công việc học sinh, kịp thời giúp đỡ em cần thiết Học sinh phải cố gắng trì trật tự lớp, lắng nghe lời dẫn giáo viên 2.3 Thí nghiệm ngoại khóa Là thí nghiệm như: thí nghiệm vui câu lạc Hóa học, buổi hội vui Hóa học thí nghiệm thực hành nhà học sinh… Loại thí nghiệm có tác dụng nâng cao hứng thú học tập rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo học sinh, gắn liền kiến thức với thực tế sống Tóm lại, thí nghiệm phận khơng thể thiếu q trình dạy học Hóa học trường phổ thơng nói riêng tất cấp, bậc học nói chung Dạy hóa học có thí nghiệm biễu diễn giáo viên Học hóa học có thí nghiệm học sinh Khi người ta trọng việc dạy hay học có hình thức thí nghiệm phù hợp Trong giai đoạn tiến hành đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học sinh việc tăng cường thí nghiệm học sinh cần thiết Đặc biệt thí nghiệm thực hành thí nghiệm nghiên cứu nên phát huy tối đa, đường giúp học sinh tiếp thu nhanh chóng ghi nhớ kiến thức lâu dài PHẦN THỰC HÀNH BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ MỤC TIÊU - Rèn luyện kĩ thực hành hóa học: Thao tác quan sát tượng xảy làm thí nghiệm - Vận dụng kiến thức học để giải thích tượng xảy phản ứng oxi hóa – khử KIẾN THỨC GIÁO KHOA 2.1 Phản ứng oxi hóa – khử Phản ứng oxi hóa khử phản ứng có thay đổi số oxi hóa nguyên tố tham gia vào thành phần phân tử của chất hệ phản ứng Trong phản ứng oxi hóa – khử ln ln có hai q trình song hành oxi hóa khử, đó: - Sự oxi hóa (q trình oxi hóa) chất làm cho chất nhường electron hay làm tăng số oxi hóa chất - Sự khử (quá trình khử) chất làm cho chất nhận electron hay làm giảm số oxi hóa chất Chất khử chất nhường electron chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng Chất khử cịn gọi chất bị oxi hóa Chất oxi hóa chất nhận electron chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng Chất oxi hóa gọi chất bị khử 2.2 Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa - khử Để lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa - khử, ta cần biết cơng thức hóa học chất tham gia tạo thành, việc lựa chọn hệ số thích hợp đặt trước cơng thức chất phương trình hóa học thực nhiều phương pháp khác Một phương pháp phương pháp thăng electron 2.2.1 Nguyên tắc Tổng số electron chất khử nhường phải tổng số electron mà chất oxi hóa nhận e 2.2.2 Các bước lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng electron Bước : Xác định số oxi hóa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Bước : Viết trình oxi hóa q trình khử, cân q trình Bước : Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron chất khử nhường tổng số electron mà chất oxi hóa nhận Bước : Đặt hệ số chất oxi hóa chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn thành phương trình hóa học 2.3 Ý nghĩa phản ứng oxi hóa – khử Phản ứng oxi hóa – khử trình quan trọng thiên nhiên Sự hơ hấp, q trình thực vật hấp thụ khí cacbonic giải phóng oxi, trao đổi chất hàng loạt q trình sinh học khác có sở phản ứng oxi hóa – khử Sự đốt cháy nhiên liệu động cơ, trình điện phân, phản ứng xảy pin ăcquy bao gồm oxi hóa khử Hàng ngày q trình sản xuất luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học,…đều khơng thực thiếu phản ứng oxi hóa – khử DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 3.1 Dụng cụ Giá để ống nghiệm Ống hút Kẹp ống nghiệm Ống nghiệm Hình 2.1 Zn H2SO4 3.2 Hóa chất Dung dịch H2SO4 1M Dung dịch FeSO4 Zn viên Đinh sắt Dung dịch CuSO4 Dung dịch KMnO4 THỰC HÀNH 4.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng kim loại dung dịch axit Rót vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch axit sunfuric loãng cho tiếp vào ống nghiệm viên kẽm nhỏ Quan sát tượng xảy Giải thích tượng Viết phương trình hóa học phản ứng cho biết vai trò chất phản ứng 4.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng kim loại dung dịch muối Rót vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch CuSO4 loãng Cho vào ống nghiệm đinh sắt làm bề mặt Để yên ống nghiệm khoảng 10 phút Quan sát tượng xảy Giải thích tượng Viết phương trình hóa học phản ứng cho biết vai trò chất phản ứng Hình 2.2 Đinh sắt CuSO4 BÀI THỰC HÀNH SỐ 2: TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA KHÍ CLO VÀ HỢP CHẤT CỦA CLO MỤC TIÊU - Rèn luyện kĩ quan sát tượng, thao tác thực hành thí nghiệm cho an tồn hiệu - Củng cố kiến thức clo hợp chất clo KIẾN THỨC GIÁO KHOA 2.1 Clo 2.1.1 Tính chất vật lý Ở điều kiện thường, clo có khí màu vàng lục, mùi xốc, độc, phá hoại niêm mạc đường hơ hấp Khí clo nặng gấp 2,5 lần khơng khí (d 71 2,5) tan nước 29 Ở 20oC, thể tích nước hịa tan 2,5 thể tích khí clo Dung dịch khí clo nước cịn gọi nước clo có màu vàng nhạt Khí clo tan nhiều dung môi hữu benzen, etanol, hexan,… 2.1.2 Tính chất hóa học Ngun tử clo có độ âm điện lớn (3,16), đứng sau nguyên tử flo (3,98) nguyên tử oxi (3,44) Vì vậy, hợp chất với nguyên tố này, clo có số oxi hóa dương (+1, +3, +5, +7), cịn trường hợp khác, clo có số oxi hóa âm (-1) Khi tham gia phản ứng, nguyên tử clo dễ nhận electron để thành ion clorua Cl- Vì vậy, tính chất hóa học clo tính oxi hóa mạnh, thể qua phản ứng sau: 2.1.2.1 Tác dụng với kim loại Khí clo oxi hóa trực tiếp hầu hết kim loại tạo muối clorua, phản ứng xảy nhiệt độ thường không cao lắm, tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt 2Na + Cl2 2NaCl Thí dụ: Cu + Cl2 CuCl2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 2.1.2.2 Tác dụng với hiđro Ở nhiệt độ thường bóng tối, clo oxi hóa chậm hiđro Nhưng chiếu sáng mạnh hơ nóng, phản ứng xảy nhanh Nếu tỉ lệ số mol H : Cl2 = : 1thì hỗn hợp nổ mạnh: +1 -1 H2 (k) + Cl2 (k) 2HCl (k) 2.1.2.3 Tác dụng với nước dung dịch kiềm Khi tan vào nước, phần clo tác dụng chậm với nước theo phản ứng: -1 Cl2 + H2O +1 HCl + HClO Axit hipoclorơ có tính oxi hóa mạnh, phá hủy chất màu, clo ẩm có tác dụng tẩy màu Với dung dịch kiềm, clo phản ứng dễ dàng tạo thành dung dịch hỗn hợp muối axit HCl HClO: -1 Cl2 + 2NaOH +1 NaCl + NaClO + H2O Trong phản ứng trên, nguyên tố clo vừa chất oxi hóa, vừa chất khử Đó phản ứng tự oxi hóa – khử 2.1.2.4 Tác dụng với muối halogen khác Clo khơng oxi hóa ion F- muối florua oxi hóa dễ dàng ion Brtrong dung dịch muối bromua ion I- dung dịch muối iotua: -1 -1 Cl2 + 2NaBr -1 -1 0 2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2 Điều chứng minh nhóm halogen, tính oxi hóa clo mạnh brom iot 2.1.2.5 Tác dụng với chất khử khác Thí dụ: +4 -1 Cl2 + 2H2O + SO2 +6 2HCl + H2SO4 +2 +3 -1 Cl2 + 2FeCl2 2FeCl3 2.1.3 Điều chế Ngun tắc điều chế khí clo oxi hóa ion Cl- thành Cl2 2.1.3.1 Trong phịng thí nghiệm Clo điều chế từ axit clohiđric đặc Để oxi hóa ion Cl-, cần chất oxi hóa mạnh MnO2, KMnO4, KClO3,… MnO2 + 4HCl to MnO2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 Nếu chất oxi hóa MnO2 cần phải đun nóng, cịn chất oxi hóa KMnO4 KClO3 phản ứng xảy nhiệt độ thường 2.1.3.2 Trong công nghiệp Sản xuất khí clo cách điện phân dung dịch bão hịa muối ăn nước Thùng điện phân có màng ngăn cách điện cực để khí clo khơng tiếp xúc với dung dịch NaOH Phương trình điện phân viết sau: 2NaCl + 2H2O 2.2 Hiđroclorua, axit clohiđric 2.2.1 Tính chất vật lí đpdd có màng ngăn 2NaOH + H2 + Cl2 Hiđro clorua khí khơng màu, mùi xốc, nặng khơng khí (d 36,5 1,26 ) 29 Khí HCl tan nhiều nước, thể tích nước hịa tan gần 500 thể tích khí HCl Khí HCl tan vào nước tạo thành dung dịch axit clohiđric Đó chất lỏng không màu, mùi xốc Dung dịch HCl đặc (20oC) đạt tới nồng độ 37% có khối lượng riêng D = 1,19 g/cm3 2.2.2 Tính chất hóa học Axit HCl axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học chung axit: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro dãy hoạt động hóa học, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối Thí dụ: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 CuO + 2HCl CuCl2 + H2O Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O Axit HCl có tính khử phân tử HCl tác dụng với chất oxi hóa mạnh, thí dụ: +4 -1 +2 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2.2.3 Điều chế 2.2.3.1 Trong phịng thí nghiệm Có thể điều chế khí HCl cách cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đặc đun nóng (phương pháp sunfat) hấp thụ vào nước để thu dung dịch HCl: NaCl + H2SO4 > 4000C NaHSO4 + HCl NaCl + H2SO4 < 250 C HCl + Na2SO4 2.2.3.2 Trong công nghiệp Phương pháp sunfat: từ NaCl H2SO4 đặc Phương pháp tổng hợp: từ khí H2 Cl2 Clo hóa chất hữu 2.3 Muối Clorua Muối clorua muối axit clohiđric Đa số muối clorua dễ tan nước, vài muối clorua không tan: AgCl, PbCl2, CuCl, Hg2Cl2 (riêng PbCl2 tan nhiều nước nóng) Một số muối clorua dễ bay nhiệt độ cao CuCl2, FeCl3,… Nhận biết ion clorua: Thuốc thử dùng để nhận biết ion clorua dung dịch AgNO3 Hiện tượng: thấy xuất kết tủa trắng AgCl, kết tủa không tan axit mạnh NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 2.4 Nước Gia–ven Là dung dịch thu cho khí clo qua dung dịch NaOH: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O NaClO muối axit yếu, không khí tác dụng với khí CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ bền có tính oxi hóa mạnh: NaClO + CO2 + H2O NaHCO3 + HClO Vì vậy, nước Gia-ven có tính oxi hóa mạnh NaClO chất oxi hóa mạnh, đun sơi dung dịch NaClO đặc: 2NaClO to 2NaCl + O2 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 3.1 Dụng cụ Bình cầu có nhánh Ống nghiệm Bình Drexen Giá để ống nghiệm Giấy màu 3.2 Hóa chất Bột MnO2 HCl đậm đặc Tinh thể NaCl Ống dẫn khí cao su Cốc thủy tinh Đèn cồn Ống hút Bơng gịn H2SO4 đậm đặc Nước cất Dd NaOH THỰC HÀNH 4.1 Thí nghiệm 1: Điều chế khí clo Tính tẩy màu khí clo ẩm Cho vào bình cầu có nhánh bột MnO2 Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch HCl đậm đặc Nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí vào bình Drexen chứa nước (khoảng bình) Nối phần cịn lại bình Drexen với ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch NaOH Cho vào bình Drexen chứa nước mẫu giấy màu Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch HCl chảy từ từ giọt xuống tác dụng với MnO2 Dùng đèn cồn đun nhẹ bình cầu Quan sát, mơ tả giải thích tượng xảy Hình 2.3: Sơ đồ điều chế khí Clo 4.2 Thí nghiệm 2: Điều chế axit clohiđric Cho vào ống nghiệm (1) muối ăn rót dung dịch H2SO4 đặc vào đủ để thấm ướt lớp muối ăn Rót khoảng ml nước cất vào ống nghiệm (2) lắp dụng cụ hình vẽ Đun cẩn thận ống nghiệm (1), thấy sủi bọt mạnh ngừng đun Quan sát tượng, viết phương trình hóa học phản ứng điều chế axit clohiđric Nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch ống (2) Quan sát tượng xảy 10 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 3.1 Dụng cụ Ống nghiệm Giấy nhám Ống hút nhỏ giọt Đèn cồn Giá đỡ ống nghiệm Que diêm 3.2 Hóa chất Đinh sắt Dung dịch K2Cr2O7 Dung dịch HCl Đồng miếng Dung dịch NaOH Dung dịch H2SO4 đặc Dung dịch H2SO4 lỗng THỰC HÀNH 4.1 Thí nghiệm 1: Điều chế FeCl2 Cho đinh sắt đánh thật vào ống nghiệm Rót tiếp vào ống nghiệm – ml dung dịch HCl., đun nóng nhẹ Nhận xét màu dung dịch tạo thành phản ứng gần kết thúc Viết phương trình hóa học phản ứng Hình 2.24: Đinh sắt axit HCl 4.2 Thí nghiệm 2: Điều chế Fe(OH)2 Hình 2.25: NaOH FeCl2 Lấy dung dịch FeCl2 vừa điều chế thí nghiệm cho tác dụng với dung dịch NaOH theo trình tự: - Đun sơi – ml dung dịch NaOH ống nghiệm để đẩy hết khí oxi hịa tan dung dịch - Rót nhanh – ml dung dịch FeCl2 vào dung dịch NaOH Quan sát màu kết tủa vừa thu Giữ kết tủa đến cuối buổi thí nghiệm để quan sát tiếp Viết phương trình hóa học phản ứng 40 4.3 Thí nghiệm 3: Thử tính oxi hóa K2Cr2O7 Cho đinh sắt cạo gỉ vào ống nghiệm chứa – ml dung dịch H2SO4 loãng, thu dung dịch FeSO4 Nhỏ dần giọt dung dịch K2Cr2O7 vào dung dịch FeSO4 vừa điều chế được, lắc ống nghiệm Quan sát tượng xảy Hình 2.26: Hóa chất Thử tính oxi hóa K2Cr2O7 41 KẾT QUẢ THỰC HÀNH BÀI THỰC HÀNH SỐ 1.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng kim loại dung dịch axit Hiện tượng: Viên Zn tan dần, đồng thời xuất bọt khí Hình 4.1: Zn tan trongaxit H2SO4 Giải thích: Do oxi hóa khử cặp Zn2+/Zn = -0,76V âm oxi hóa khử H+/H2 = 0V nên Zn dễ dàng đẩy H2 khỏi dung dịch axit Phương trình xảy ra: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 1.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng kim loại dung dịch muối Hiện tượng: Xuất chất rắn màu đỏ bám đinh sắt, đồng thời màu dung dịch nhạt dần Hình 4.2: Fe tác dụng với dung dịch CuSO4 Giải thích: Do oxi hóa khử cặp Fe2+/Fe = -0,44V âm oxi hóa khử Cu2+/Cu = +0,34V nên Fe dễ dàng đẩy Cu khỏi dung dịch muối Cu màu đỏ sinh bám đinh sắt Phương trình phản ứng: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 42 BÀI THỰC HÀNH SỐ 2.1 Thí nghiệm 1: Điều chế khí clo Tính tẩy màu khí clo ẩm Hiện tượng: Khí sinh dẫn vào bình Drexen, sau thời gian giấy màu ẩm bị màu Giải thích: Khí Clo sinh có phản ứng: MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O Dẫn khí Clo vào bình Drexen chứa nước tạo thành hỗn hợp axit clohiđric axit hipoclorơ: Cl2 + H2O HCl + HClO Do sinh HClO chất oxi hóa mạnh nên nước Hình 4.3: Giấy màu ẩm clo có tính tẩy màu, làm cho giấy màu ẩm bị màu bị màu 2.2 Thí nghiệm 2: Điều chế axit clohiđric Hiện tượng: Khí sinh mãnh liệt ống nghiệm 1, dẫn qua ống nghiệm 2, nhúng mẩu giấy quỳ tím vào quỳ tím chuyển sang màu đỏ Giải thích: Khi cho NaCl rắn tác dụng với H2SO4 đặc sinh khí HCl (khí hiđrosunfua) to Na2SO4 + 2HCl 2NaCl + H2SO4 Khí hiđrosunfua tan nước tạo thành dung dịch axit clohiđric nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ BÀI THỰC HÀNH SỐ 3.1 Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa oxi Hiện tượng: Đoạn dây thép xoắn cháy mãnh liệt bình đựng khí oxi Hình 4.4: Dây thép cháy oxi Giải thích: Do oxi chất oxi hóa mạnh, nên oxi oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt…) tạo thành oxit Phương trình phản ứng hóa học xảy ra: 3Fe + 2O2 Fe3O4 Vai trò chất phản ứng: Chất khử: Fe , Chất oxi hóa: O2 43 3.2 Thí nghiệm 2: Sự biến đổi trạng thái lưu huỳnh theo nhiệt độ Hiện tượng: Trước đun, lưu huỳnh chất rắn màu màu vàng Tiếp theo, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, linh động Sau đó, lưu huỳnh trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ Hình 4.5: Lưu huỳnh nóng chảy theo nhiệt độ Giải thích: Ở nhiệt độ thấp nhiệt độ nóng chảy (dưới 113 0C), lưu huỳnh chất rắn, màu vàng Phân tử lưu huỳnh gồm nguyên tử liên kết cộng hóa trị với tạo thành mạch vòng: Ở nhiệt độ 1190C, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, linh động Ở nhiệt độ này, phân tử S8 chuyển động trượt dễ dàng Ở nhiệt độ 1870C, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ Ở nhiệt độ này, mạch vòng phân tử S8 bị đứt gẫy tạo thành chuỗi có nguyên tử S Những chuỗi liên kết với tạo thành phân tử lớn, chứa tới hang triệu nguyên tử S n Những phân tử Sn chuyển động khó khăn Ở nhiệt độ 4450C, lưu huỳnh sơi Ở nhiệt độ phân tử lớn S n bị đứt gẫy thành nhiều phân tử nhỏ bay Thí dụ, 40000C lưu huỳnh phân tử S2, nhiệt độ 17000C lưu huỳnh ngun tử S 3.3 Thí nghiệm 3: Tính oxi hóa lưu huỳnh Hiện tượng: Khi đun lửa đèn cồn, hỗn hợp rắn chuyển sang màu đen cháy sáng Hình 4.6: Sắt tác dụng với lưu huỳnh Giải thích: Do lưu huỳnh có tính oxi hóa, nên lưu huỳnh tác dụng với Fe nhiệt độ cao, tạo thành Fe (II) sunfua Phương trình hóa học xảy ra: o Fe + S t FeS 44 3.4 Thí nghiệm 4: Tính khử lưu huỳnh Hiện tượng: Lưu huỳnh cháy sáng cho lửa màu xanh mờ Hình 4.7: Lưu huỳnh cháy oxi Giải thích: Do lưu huỳnh có tính khử, nên lưu huỳnh khử oxi từ số oxi hóa thành oxi có số oxi hóa -2 Phương trình hóa học xảy ra: to S + O2 SO2 BÀI THỰC HÀNH SỐ 4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng Hiện tượng: Ở ống nghiệm, viên Zn tan dần Nhưng ống nghiệm khí mãnh liệt ống nghiệm Giải thích: Điều kiện để chất phản ứng với chúng phải va chạm vào nhau, tần số va chạm (số va chạm đơn vị thời gian) lớn tốc độ phản ứng lớn Khi nồng độ chất phản ứng tăng, tần số va chạm tăng, nên tốc độ phản ứng tăng Tuy nhiên, va chạm gây phản ứng, có va chạm có hiệu xảy phản ứng Tỉ số số va chạm có hiệu số va chạm chung phụ thuộc vào chất chất phản ứng, nên phản ứng khác có tốc độ phản ứng khơng giống Do đó, ống nghiệm nồng độ axit HCl cao nên phản ứng xảy nhanh bọt khí mãnh liệt Phương trình phản ứng hóa học xảy ra: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Hiện tượng: Ống nghiệm đun lửa đèn cồn khí mãnh liệt so với ống nghiệm khơng đun nóng Hình 4.8: Zn tác dụng với H2SO4 45 Giải thích: Khi nhiệt độ phản ứng tăng tốc độ chuyển động phân tử tăng, dẫn đến tần số va chạm phân tử chất phản ứng tăng Do đó, ống nghiệm đun nóng khí mãnh liệt so với ống nghiệm không đun nóng 4.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng Hiện tượng: Ở ống ngiệm hạt Zn có kích thước hạt nhỏ khí mãnh liệt so với ống nghiệm có kich thước hạt lớn Giải thích: Zn có kích thước hạt nhỏ có tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng (H2SO4) lớn so với Zn có kích thước hạt lớn có khối lượng, nên có tốc độ phản ứng lớn nên khí nhanh 4.4 Trả lời câu hỏi thảo luận 4.4.1 Tốc độ phản ứng phản ứng hóa học phụ thuộc vào nồng độ, áp suất, nhiệt độ, Hình 4.9: Zn tác dụng với H2SO4 diện tích tiếp xúc chất xúc tác mà khơng phụ thuộc vào thể tích Do đó, lấy nồng độ mà thể tich khac khơng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng BÀI THỰC HÀNH SỐ 5.1 Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa axit nitric Hiện tượng: Cả ống nghiệm mảnh đồng tan tạo thành dung dịch màu xanh, đồng thời xuất khí màu nâu bay lên Hình 4.10: Cu tác dụng với HNO3 Giải thích: Ở ống nghiệm 1: Trong dung dịch HNO3, ion NO3 có khả oxi hóa mạnh ion H+, nên HNO3 oxi hóa hầu hết kim loại, kể kim loại có tính khử yếu Cu Khi đó, kim loại Cu bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao +2 tạo muối nitrat Cu NO3 2 HNO3 đặc bị khử đến NO2 có màu nâu đỏ 46 Cu NO3 2 2NO2 2H 2O Cu 4HNO3 (đặc) Ở ống nghiệm 2: Trong dung dịch HNO3, ion NO3 có khả oxi hóa mạnh ion H+, nên HNO3 oxi hóa hầu hết kim loại, kể kim loại có tính khử yếu Cu Khi đó, kim loại Cu bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao +2 tạo muối nitrat Cu NO3 2 có màu xanh Khí NO tác dụng với oxi khơng khí tạo khí NO2 có màu nâu đỏ 3Cu 8HNO3 ( loaõng) 3Cu NO3 2 2NO 4H 2O Màu xanh NO O 2 Không màu khơng màu NO2 Màu nâu đỏ 5.2 Thí nghiệm 2: Tính oxi hóa muối kali nitrat nóng chảy Hiện tượng: Cacbon cháy sáng ống nghiệm Giải thích: Ở nhiệt độ cao, KNO3 dễ bị phân hủy oxi nên chúng chất oxi hóa mạnh t 2KNO3 2KNO2 O2 Khi cho than nóng đỏ vào muối kali nitrat nóng chảy, than bùng cháy Hỗn hợp muối nitrat nóng chảy với chất hữu dễ bắt cháy cháy mạnh Hình 4.11: C cháy sáng BÀI THỰC HÀNH SỐ 6.1 Thí nghiệm 1: Điều chế thử tính chất etilen Hiện tượng: Ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 lỗng bị màu tím xuất kết tủa nâu đen Khi đốt đầu ống dẫn khí: Khí cháy với lửa cháy sáng Giải thích: Khi tiến hành đun hỗn hợp etanol khan với dung dịch H2SO4 đặc khí etylen sinh theo phản ứng: H SO Hình 4.12: KMnO4 bị màu , 1700 C (đặ c) C2H5OH C2H4 H2O Dẫn khí sinh qua ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng, xảy phản ứng oxi hóa etylen Do phản ứng với KMnO4 lỗng, lạnh tác nhân oxi hóa yếu nên xảy 47 hiđroxil hóa cắt đứt liên kết , biến đổi etylen thành etylen glycol, làm màu tím dung dịch KMnO4, đồng thời tạo thành kết tủa nâu đen MnO2 Phương trình hóa học xảy ra: 3C2H4 + 2KMnO4 + H2O 3CH2 CH2 OH OH + MnO2 + 2KOH Sau đó, lấy tiến hành đốt đầu ống dẫn khí Quan sát ta thấy lửa cháy sáng, chứng tỏ khí etylen bị đốt cháy t C2H 3O2 2CO2 2H2O Hình 4.13: Khí etilen cháy sáng 6.2 Thí nghiệm 2: Điều chế thử tính chất axetilen Hiện tượng: Ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng bị màu tím xuất kết tủa nâu đen Ống nghiệm chứa dung dịch AgNO3 NH3 xuất kết tủa vàng chuyển sang xám bạc bạc axetilua Đốt đầu ống dẫn khí: cháy sáng Giải thích: Khi cho nước vào bình cầu chứa CaC2 khí axetilen sinh theo phản ứng: Hình 4.14: KMnO4 bị màu CaC2 2H 2O Ca OH 2 C2H Dẫn khí sinh qua ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng, xảy phản ứng oxi hóa axetilen, làm màu tím dung dịch KMnO4, đồng thời tạo thành kết tủa nâu đen MnO2 3C2H2 8KMnO4 3KOOC COOK 8MnO2 2KOH 2H2O Dẫn khí vào dung dịch AgNO3 NH3, thấy xuất kết tủa màu vàng nhạt Đó muối bạc axetilua tạo thành Phương trình phản ứng xảy ra: Ag CH CH + 2AgNO3 + 2NH3 48 C C Ag + 2NH4NO3 Sau đó, lấy tiến hành đốt đầu ống dẫn khí Quan sát ta thấy lửa cháy sáng, chứng tỏ khí axetilen bị đốt cháy C2H t0 O2 2CO2 H 2O Hình 4.15: Kết tủa bạc axetilua BÀI THỰC HÀNH SỐ 7.1 Thí nghiệm 1: Etanol tác dụng với natri Hiện tượng: Có tượng sủi bọt khí xảy ống nghiệm Giải thích: Khi cho natri vào ống nghiệm chứa etanol xảy phản ứng H nhóm –OH ancol giải phóng khí hiđro C2H 5OH Na C2H 5ONa H 2 Hình 4.16: Etanol tác dụng với Na 7.2 Thí nghiệm 2: Glixerol tác dụng với đồng (II) hiđroxit Hiện tượng: Ống 1: Tạo dung dịch màu xanh thẫm Ống 2: Kết tủa trắng xanh khơng tan Hình 4.17: Tan kết tủa Cu(OH)2 Giải thích: Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch chứa CuSO4, xảy phản ứng tạo kết tủa xanh đồng (II) hiđroxit 49 2NaOH CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 Sau đó, cho tiếp vào: Ống 1: dung dịch glixerol tạo dung dịch màu xanh thẫm, vì: glixerol có nhóm –OH đính với ngun tử cacbon cạnh nên glixerol hòa tan đồng (II) hiđroxit tạo phức tan, dung dịch màu xanh thẫm đặc trưng H CH2 OH CH OH CH2 CH2 + Cu(OH)2 O Cu CH O OH CH2 HO O OH O CH2 CH + H2O CH2 H Ống 2: dung dịch etanol, kết tủa khơng tan etanol khơng có khả tạo phức với đồng (II) hiđroxit 7.3 Thí nghiệm 3: Phenol tác dụng với nước brom Hiện tượng: Xuất kết tủa trắng Giải thích: Khi cho dung dịch brom vào phenol xảy phản ứng nguyên tử H vòng benzen tạo kết tủa màu trắng 2,4,6 – tribromphenol OH OH Br Br + 3Br2 + 3HBr Br Hình 4.18: Xuất kết tủa trắng BÀI THỰC HÀNH SỐ 8.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng tráng bạc Hiện tượng: Xuất lớp bạc bám thành ống nghiệm Giải thích: Amoniac tạo với Ag phức chất tan nước Anđehit khử Ag phức chất thành Ag kim loại: Hình 19: Ag bám quanh thành ống nghiệm AgNO3 3NH3 H2O Ag NH3 2 OH NH 4NO3 CH3CHO Ag NH3 2 OH CH3COONH 2Ag 3NH3 H2O 50 8.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng axit axetic với quỳ tím, natri cacbonat 8.2.1 Phản ứng axit axetic với quỳ tím Hiện tượng: Quỳ tím chuyển sang đỏ Giải thích: CH3COOH chất điện li yếu, hịa tan nước phân li ion theo phương trình: CH3COOH CH3COO- + H+ Các cation H giải phóng, nên mơi trường có pH < 7,0 Vì vậy, quỳ tím chuyển sang đỏ Hình 4.20: Quỳ tím hóa đỏ 8.2.2 Phản ứng axit axetic với natri cacbonat Hiện tượng: Có tượng sủi bọt khí làm tắt que đóm Hình 4.22: Que đóm tắt Hình 4.21: Khí mãnh liệt G iải thích: Khi cho axit axetic vào bình cầu có chứa tinh thể Na2CO3, xảy phản ứng sau: Na2CO3 + 2CH3COOH 2CH3COONa + CO2 + H2O BÀI THỰC HÀNH SỐ 9.1 Thí nghiệm 1: So sánh khả phản ứng Na, Mg, Al với nước Hiện tượng: Ống 1: mẩu natri chuyển động tròn, mặt nước tan hết, dung dịch có màu hồng Ống 2: dung dịch quanh Mg có màu hồng Ống 3: khơng tượng 51 Hình 4.23: So sánh mức độ phản ứng kim loại Giải thích: Kim loại natri điện cực thấp, natri phản ứng mãnh liệt với nước giải phóng khí H2 Ở nhiệt độ thường Mg phản ứng chậm với nước tạo Mg(OH)2, Al không phản ứng với nước điều kiện thường có màng oxit bảo vệ, ngăn không cho Al phản ứng với nước Phương trình phản ứng: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 Kết luận: Khả tan nước kim loại giảm dần theo thứ tự: Na, Mg, Al 9.2 Thí nghiệm 2: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Hiện tượng: Quanh Al có bọt khí xuất Giải thích: Khi cho Al vào dung dịch NaOH Trước hết, màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy dung dịch kiềm Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (1) Tiếp đến, Al khử H2O: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 (2) Màng Al(OH)3 bị phá hủy dung dịch NaOH: Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4] (3) Các phản ứng (2) (3) xảy luân phiên nhơm bị tan hết Hai phương trình hóa học viết gộp vào phương trình hóa học sau: 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2 9.3 Thí nghiệm 3: Tính chất lưỡng tính Al(OH)3 Hiện tượng: Xuất kết tủa màu trắng, dạng keo ống nghiệm cho dd NaOH tác dụng tác dd Al2(SO4)3 Kết tủa tan dung dịch HCl dd NaOH Hình 4.24: Xuất kết tủa keo trắng Hình 4.25: Kết tủa tan 52 Giải thích: Dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch Al2(SO4)3 tạo Al(OH)3 kết tủa dạng keo, màu trắng đục Phương trình phản ứng: Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 trắng Ống 1: cho dung dịch HCl vào, kết tủa tan hết tạo muối AlCl3 Phương trình phản ứng: Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Ống 2: cho dung dịch NaOH vào, kết tủa tan hết tạo muối natri aluminat Phương trình phản ứng: Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4] 10 BÀI THỰC HÀNH SỐ 10 10.1 Thí nghiệm 1: Điều chế FeCl2 Hiện tượng: Quan sát thấy có khí khơng màu xuất bám đinh sắt dung dịch có màu trắng xanh Giải thích: Fe có khử mạnh H2 nên Fe khử ion H+ dung dịch axit H2SO4 loãng thành hiđro đồng thời Fe bị oxi hóa thành Fe2+ nên dung dịch có màu xanh nhạt Phương trình phản ứng: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Hình 4.26: Fe tan axit HCl 10.2 Thí nghiệm 2: Điều chế Fe(OH)2 Hiện tượng: Khi cho dung dịch NaOH đun nóng vào ống ngiệm: xuất kết tủa màu lục xám, sau thời gian kết tủa chuyển sang màu nâu đỏ Hình 4.27: Kết tủa Fe(OH)2 Hình 4.28: Kết tủa Fe(OH)3 Giải thích: : dung dịch FeCl2 tác dụng với dung dịch NaOH tạo Fe(OH)2 chất kết tủa màu lục xám Phương trình phản ứng: FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 53 Sau thời gian Fe(OH)2 bị oxi hóa thành Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 10.3 Thí nghiệm 3: Thử tính oxi hóa K2Cr2O7 Hiện tượng: Dung dịch ống nghiệm chuyển từ màu da cam sang màu xanh lục Hình 4.29: Sự tạo thành muối Cr2(SO4)3 Giải thích: Dung dịch kali đicromat màu da cam, môi trường axit muối kali đicromat có tính oxi hóa nên bị dung dịch FeSO4 khử thành muối Cr2(SO4)3 Phương trình phản ứng: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 54