Báo cáo thí nghiệm hóa vô cơ kim loại kẽm

 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.. Cho mẫu Na vừa cắt vào chén sứ

1

Báo cáo thí nghiệm hóa vô cơ

Kim loại kẽm

NH3 Ngâm erlen trong chậu nước

lạnh, đợi cho đến khi có tinh thể trắng

tạo thành Lọc chân không lấy tinh thể

(tráng bằng cồn, không tráng bằng

nước lạnh)

 Lấy một ít tinh thể trên cho vào cốc nước Thêm vào một giọt

phenolphtalein ta thấy dung dịch

chuyển sang màu 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

Cả 4 chất: NaCl, NH4HCO3, NaHCO3 và NH4Cl đều tan trong nước nhưng NaHCO3 hơi ít tan hơn nên tách ra dưới dạng tinh thể (dung dịch ban đầu là bão hòa NH3) Đây là sự cân bằng giữa khả năng phản ứng và tốc độ phản ứng Nhiệt độ vừa phải để vận tốc không chậm và độ tan của NaHCO3 không lớn hơn độ tan của NaCl

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

H2O + HCO3-  OH- + H2CO3 (a)

H2CO3  CO2 + H2O

H2CO3 không bền phân hủy tạo CO2 làm cân bằng của phản ứng (a) dịch chuyển về phía tạo ra OH-làm phenolphtalein hóa hồng

 Do xảy ra các phản ứng sau đây:

3

2

 Quan sát màu ngọn lửa của kim

loại kiềm:

 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

 Ở trong ngọn lửa, những electron của nguyên tử và ion kim loại kiềm được kích thích nhảy lên các mức năng lượng cao hơn Khi trở về những mức năng lượng ban đầu, các electron này phát ra năng lượng dưới dạng 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 Clnên năng lượng từ ngọn lửa đèn cồn không đủ lớn

-để kích thích electron 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 đặc trưng Trong phân nhóm chính nhóm IA, khi đi

từ trên xuống dưới màu đặc trưng của ngọn lửa sẽ chuyển từ đỏ đến tím, nghĩa là năng lượng tăng dần

do bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức năng lượng cao hơn

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

chạy trên 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 hơn thí nghiệm trên: Na bốc cháy

kèm theo tiếng nổ, có khói trắng xuất

hiện, có kết tủa màu lam và tại chỗ bốc

 Khói trắng là hỗn hợp của H2 và hơi nước

Do phản ứng (a) tỏa nhiệt rất lớn tạo điều kiện cho phản ứng (b) xảy ra

 Do phản ứng sinh ra NaOH là một bazơ mạnh nên dung dịch có chứa phenolphtalein hóa hồng Một phần NaOH sinh ra bao quanh mẫu làm giảm bề mặt tiếp xúc của Na với H2O nên phản ứng xảy ra chậm H2 sinh 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 xanh lam

 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

4

cháy có tủa màu đen Dung dịch

chuyển sang màu hồng sau đó mất

màu hồng đi

+ 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 phenolphtalein ban 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:

Cu(OH)2

o t

 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

4

 Độ tan của các muối kim loại kiềm:

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

 Ống 2: thêm vào 1ml dung

dịch NaH2PO4 và lắc đều thì không

thấy hiện tượng nhưng khi cho

NH4OH vào thì có tủa trắng xuất hiện

và tiếp tục đến dư NH4OH thì tủa vẫn

không tan

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 + HPO42-

OH- + HPO42-  H2O + PO4 3Li+ + PO43-  LiPO4

dùng để rửa gộp chung trong một

becher Đun cách thủy đền khi cạn khô

 Khi hòa tan hỗn hợp bằng cồn thì do Li+ có bán kính nguyên tử nhỏ nên lực hút hạt nhân vơi electron ngoài cùng lớn làm cho độ phân cực trong muối LiCl giảm mà cồn là dung môi phân yếu nên LiCl được hòa tan tốt còn KCl thì không tan do tính phân cực mạnh Vì vậy, phần qua lọc có chứa LiCl còn mẫu rắn là KCl

5

5

sẽ thu được 2 khối rắn: một ở trên lọc

và một do cô cạn Lấy mẫu rắn trên lạo

hòa tan trong 2ml nước rồi chia thành

2 ống nghiệm để thử Li+:

 Ống 1: thêm 1ml NaF và 5 giọt

NH4OH đậm đặc, không có hiện tượng

gì xảy ra

 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+

 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

6

Thí

nghiệm

Mô tả thí nghiệm Hiện tượng Phương trình phản ứng,

giải thích hiện tượng và tính toán

1

* Quan sát màu của ngọn

lửa khi kim loại kiềm thổ

cháy:

- 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 hào

và dung dịch BaCl2

- 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

Hiện tượng này được giải thích là do ion kim loại của muối hấp thụ năng lượng từ ngọn lửa, các electron ở lớp 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

2

* Phản ứng của kim loại

kiềm thổ với nước:

Lấy 2 ống nghiệm cho vào

mỗi ống 1-2 giọt nước,

- 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)2tan tạo ion OH- khiến phenolptalein hóa hồng tại

bề mặt phân chia giữa Mg

và nước

bộ dung dịch

- Phản ứng xảy ra mãnh liệt, màu dung dịch nhạt dần đến mất màu, đồng thời khí thốt ra nhiều hơn Sau

đĩ màu hồng xuất hiện trở lại

Mg(OH)2Mg2+ +2OH- (2)

- Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2tan 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 thốt ra nhiều hơn

- Khi cho NH4Cl vào thì Mg(OH)2 bị hịa tan, giải phĩng bề mặt Mg làm phản ứng (1) mãnh liệt hơn và khí thốt ra nhiều hơn

Mg(OH)2 + NH4Cl  MgCl2 + NH3↑ + H2O

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

- Màu hồng xuất hiện trở lại

do hai nguyên nhân: NH3sinh ra ở phản ứng trên và

- Kết tủa tan và dung

dịch trở nên trong suốt

- Kết tủa tan tạo ra

dung dịch trong suốt

và cĩ mùi khai

MgCl2 + 2NaOH →

Mg(OH)2↓ + NaCl

Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 +2NH4Cl → MgCl2 +2NH3↑ + 2H2O

NaOH và Mg(OH)2đđều có tính base nên

tâm và quan sát kết tủa

- Khơng cĩ hiện tượng

gì xảy ra

-Trong các ống nghiệm đều xuất hiện kết tủa lượng kết tủa tăng dần theo thứ tự:

Ba2+ , Sr2+ , Ca2+,

Mg2+ Như vậy độ tan của các hydroxyt tương ứng giảm dần theo thứ tự trên

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 base

4

* Khảo sát độ tan

của muối sunfat kim

loại kiềm thổ:

- Lấy 4 ống nghiệm,

cho vào mỗi ống 1 ml

lần lượt các dung dịch

MgCl2, CaCl2, BaCl2 và

SrCl2, sau đó nhỏ từ

từ dung dịch H2SO4 2N

vào

- Cho H2SO4 đến dư

- Ống chứa MgCl2không có hiện tượng

- Ống chứa CaCl2

bị vẫn đục do tạo chất ít tan

- Ống chứa SrCl2có màu trắng đục

- Ống chứa BaCl2

bị đục nhiều

- Các kết tủa tan và dung dịch trong suốt trở lại

CaCl2 + H2SO4 → CaSO4↓ + 2HCl

SrCl2 + H2SO4 → SrSO4↓ + 2HCl BaCl2 + H2SO4 →

BaSO4↓ + 2HCl -Độ tan của hydroxyt và muối sunfat khi đi từ

Mg đến Ba ngược nhau vì đối với muối sunfat năng lượng hoạt hóa cation lớn hơn năng lượng mạng tinh thể Hơn nữa đi từ Mg đến Ba, bán kính ion X2+ tăng dần nên khả năng phân cực trong nước giảm và năng lượng

T = 10

4

-6.49 SrSO

T = 10

4

-9.97 BaSO

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 ETDA

0.02N cho đến khi màu

chỉ thị chuyển từ đỏ

tím sang xanh dương hẳn

Tiến hành chuẩn độ 2

và Ca2+:

X = V ETDA*CN ETDA

* 1000/ Vmẫu = 8.7 x 0.02 x 1000/ 10 = 17.4 (mN)

sữa vôi Đun sôi hỗn

hợp trong 3 phút, lọc

bỏ kết tủa Tiến

hành chuẩn độ phần

Tổng hàm lượng Mg2+

và Ca2+ còn lại:

X = V ETDAx CN(ETDA) x 100/ Vmẫu

= 6.25 x 0.02 x 1000/ 20

= 6.25 (mN)

Nhận xét:

X < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ và Ca2+ trong mẫu giảm  nước được làm mềm vì khi thêm

Na2CO3 và Ca(OH)2 vào thì xảy ra phản ứng:

Mg2+ + 2OH- ↔ Mg(OH)2↓

Ca2+ + CO32- ↔ CaCO3↓ Làm giảm lượng Mg2+

và Ca2+ trong dung dịch sau lọc

 Hydroxyt nhôm – Điều chế và tính

chất:

a) Lấy 10g quặng bauxite (46%

Al2O3) cho vào becher 250ml, thêm

40ml dd NaOH 3M Đun sôi, khuấy

đều trong 15 phút Lọc bỏ cặn đỏ Phần

nước trong qua lọc được trung hòa

bằng dd HCl 1M cho đến pH 7 ( dùng

vài giọt phenolphtalein để kiểm tra) Ta

thấy có kết tủa keo trắng hình vòi rồng

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 tạo tủa 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

46

*10

2.4

%100

b) Al3+ + 3OH-  Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3 + 3NH4OH  (NH4)3[Al(OH)6]

H2SO4, HNO3, HCl, NaOH Thêm vào

mỗi ống 1 miếng nhôm

 Để ở nhiệt độ phòng Quan sát

ta thấy:

 Ống 1: chứa H2SO4 đậm đặc, - Do nhôm bị thụ động hóa trong H2SO4 và

11

2

không có hiện tượng

 Ống 2: chứa HNO3 đậm đặc, không có hiện tượng

 Ống 3: chứa HCl đậm đặc, phản

ứng xảy ra mãnh liệt tạo bọt khí đồng

thời có rắn màu đen xuất hiện

 Ống 4: chứa NaOH đậm đặc,

phản ứng xảy ra mãnh liệt tạo bọt khí

đồng thời có rắn màu đen xuất hiện

 Ở nhiệt độ cao Ta thấy:

có khí thoát ra trên bề mặt Al

 Ống 2: không có hiện tượng

 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

2Al+6H2SO4, dđ

o t

Al2(SO4)3+3SO2+H2O Al+6HNO3, đđ

o t

 Al(NO3)3+3NO2 + 3H2O

Al + HCl đđ

o t

o t

 Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Al + HCl  2AlCl3 +3H2 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 bởi màng oxit nên bị thụ động hóa trong một

số acid Vì thế ta dùng nhôm để đựng một số

12

acid đậm đặc như HNO3 và H2SO4

3

 Phản ứng của Al với oxy và nước:

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 1 lớp màu trắng xám hình kim

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:

4 Al – Hg + 3O2  2Al2O3 + 4Hg Lớp oxit hình thành rồi bong ra, Hg sinh ra lại tiếp tục kết hợp với Al tạo hỗn hống phía trong, nó tiếp xúc và tác dụng với Oxi làm lớp oxit cao dần lên

- Do tạo lớp hydroxit nhôm che phủ bề mặt không cho nhôm tiếp xúc với nước nên không cho phản ứng tiếp diễn

2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2

Kết luận:

Nhôm có thể tác dụng với oxy trong không khí và nước nếu không có lớp oxit và hydroxit bảo vệ bên ngoài

4

 Nhận biết acid boric và borat:

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 borat

hoàn toàn bị thấm ướt Sau đó thêm

một ít CaF2, trộn đều, đem đun cho đến

khi có khói trắng bay ra Đốt trên khói

trắng, ta thấy ngọn lửa có màu xanh

lục

H3BO3 + 3C2H5OH  (C2H5O)3B + 3H2O

Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O  Na2SO4 + H3BO3

CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF 3HF + H3BO3  BF3 + 3H2O Nếu 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

14

Thí

nghiệm

Mô tả thí nghiệm Hiện tượng Phương trình phản ứng,

giải thích hiện tượng và tính toán

1

* Điều chế than hoạt

tính:

- Nghiền nhỏ than

thường trong cối sứ,

lấy 2 phần bằng

nhau (mỗi phần 5g)

Phần I cho vào

becher 250 ml chứa

sẵn 10 ml nước Đun

sôi đến khi than chìm

xuống đáy becher

Lọc, hút chân

không, sau đó cho

vào chén sứ, đậy

kín và nung ở 500oC

trong 30 phút Để

nguội, cân lại

- Khối lượng nhẹ hơn lúc đầu m = 3.15g

- Than sau khi nung có đen hơn và ánh hơn lúc đầu

- Nghiền nhỏ than để tăng diện tích tiếp xúc của than với nước và để nước dễ dàng đi vào các lỗ rỗng trong cấu trúc than, đồng thời đun sôi để loại bỏ các tạp chất

- Hút chân không để loại bỏ các hợp chất tan trong nước

- Nung than ở 500oC trong điều kiện thiếu khí để phân hủy các tạp chất còn lại ở giai đoạn trên

- Sau khi loại bỏ tạp chất, khối lượng than sẽ giảm

so với ban đầu và than có hoạt tính hơn do các lỗ xốp của tạp chất để lại Vì vậy than hoạt tính có khả năng hấp phụ tốt hơn than thường

2

* Tính chất hấp phụ

của than hoạt tính:

- Cho vào lần lượt 2

ống nghiệm lớn đã

sấy khô 2g than hoạt

tính và than thường

- Cho vào ống

nghiệm lớn khác

3-4 ml HNO3 đặc, thêm

vài miếng đồng,

đậy nút có ống

dẫn khí NO2 tạo

thành vào 2 ống

nghiệm trên Đậy

nút và lắc mạnh

- Hơ nhẹ 2 ống

nghiệm trên lửa

cồn

- Khí NO2 ở ống nghiệm chứa than hoạt tính mất màu nhanh hơn

- Ban đầu khí thoát ra

ở ống nghiệm chứa than thường nhiều hơn nhưng sau đó khí

ở ống chứa than hoạt tính lại thoát ra nhiều hơn

- Do than có khả năng hấp phụ cao nên làm mất màu khí NO2 Hơn nữa do than hoạt tính có nhiều lỗ xốp và bề mặt tiếp xúc lớn hơn than thường nên hấp phụ nhanh hơn

- Quá trình hấp thụ là tự xảy ra nhưng có S < O nên H < O tức là tỏa nhiệt Do đó khi cung cấp nhiệt thì quá trình giải

15

- Cho vào lần lượt 2

ống nghiệm lớn 2g

than hoạt tính và than

thường, rồi thêm

vào mỗi ống 5 ml

dung dịch màu hữu

cơ, lắc kỹ và lọc

lấy dung dịch

- Dung dịch sau lọc ở ống chứa than hoạt tính nhạt hơn so với than thường

hấp sẽ xảy ra và làm thoát khí NO2 Than hoạt tính có nhiều lỗ xốp hơn, nhỏ hơn than thường nên khả năng hấp phụ

NO2 mạnh hơn Chính vì thế NO2 hấp phụ ở than thường dễ thoát ra hơn và được giải hấp nhanh hơn

- Cả 2 loại than đều hấp phụ màu hữu cơ nhưng do than hoạt tính hấp phụ mạnh hơn nên làm cho màu dung dịch hữu cơ nhạt hơn

Kết luận:

- Than hoạt tính có khả năng hấp phụ tốt hơn than thường

3

* Tính chất hóa học

của than:

a/ Trộn và nghiền

kỹ hỗn hợp 0.5 g

CuO và 1 g bột than

trong cối sứ và cho

vào 1 chén sứ Đậy

nắp và nung chén

ở 600oC trong 30

phút Để nguội, đổ

sản phẩm ra 1 tờ

giấy lọc

b/ Cho vào 2 ống

nghiệm một ít than

đã nghiền:

- Ống 1: thêm 2-3

giọt H2SO4 đậm đặc,

đun nhẹ và dẫn khí

thoát ra qua nước

vôi trong

- Ống 2: thêm 2-3

giọt HNO3 đậm đặc,

đun nhẹ và dẫn khí

thoát ra qua nước

- Khí màu nâu thoát

ra và làm đục nước vôi trong Phản ứng tỏa nhiệt

- Chất rắn màu đỏ là đồng kim loại

CuO + C 600 C Cu + CO↑

C + 2H2SO4 đ  CO2 + 2SO2 + 2H2O

- Cho vào lần lượt 2

ống nghiệm khoảng

1g Na2CO3 và

(NH4)2CO3 Đốt

nóng ống nghiệm

Đậy ống nghiệm

bằng nút có ống

dẫn khí và cho khí

thoát ra vào ống

nghiệm chứa nước

vôi trong

- Ống chứa Na2CO3có ít bọt khí thoát ra và không đủ làm đục nước vôi trong

- Ống nghiệm chứa (NH4)2CO3 sinh ra nhiều khí làm đục nước vôi trong, sau đó dung dịch trong trở lại

- Muối Na2CO3 bền nhiệt, không bị nhiệt phân Khí thoát ra là do có lẫn NaHCO3 nhưng quá ít nên khí sinh ra không đủ làm đục nươc vôi trong

2NaHCONa2CO3 + CO2↑ + H2O

2NaHCO3  2NH3↑ +

CO2↑ + H2O

CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3↓ + H2O CaCO3 + CO2 + H2O→ Ca(HCO3)2

Kết luận:

- Các muối carbonat kim loại kiềm thì bền nhiệt Khi đun nóng chúng nóng chảy mà không phân hủy trong khi muối carbonat của các kim loại khác thì bị phân hủy và giải phóng khí CO2

rắn và 0.2 g SiO2,

trộn và nung nóng

khoảng 30 phút Để

nguội, cho nước vào

hòa tan và lọc lấy

dung dịch

- Cho từng giọt HCl

đậm đặc vào dung

dịch đến khi tạo tủa

- Kết tủa dạng keo, màu trắng

- Dung dịch thu được là

Na2SiO3 và NaOH dư:

17

TRẢ LỜI CÂU HỎI

1 Các bề mặt rắn thường không đồng nhất và có những khuyết tật (đỉnh nhô

ra …) mà ở đó các trường lực tinh thể chưa bão hòa Khi đó nó sẽ có khả năng lội kéo hoặc tập trung các pha kế cận về phía nó Hiện tướng nói trên gọi là sự hấp phụ

Sự khác nhau giữa hấp phụ và hấp thụ:

- Xảy ra trên bề mặt phân chia pha

- Là quá trình thuận nghịch

- Dạng: lỏng/rắn, khí/rắn, khí/lỏng

- Xảy ra trong toàn bộ thể tích pha

- Có thể thuận nghịch hoặc bất thuận nghịch

- Dạng: lỏng/lỏng, lỏng/khí

Trên bề mặt than xảy ra hiện tượng hấp phụ

- Ứng dụng của hiện tượng hấp phụ:

Sự hấp phụ của than đối với phân tử trong dung dịch được ứng dụng rộng rãi để làm sạch chất khí, lỏng; thu các chất quý, đánh giá các bề mặt

riêng và để phân tách, phân tích hệ nhiều cấu tử

2 Tính chất đặc trưng của than là tính khử Khi ở nhiệt độ cao, nó có thể tác

dụng với nhiều phi kim và oxit kim loại

C + O2 → CO2↑

C + 2S → CS2CuO + C → Cu + CO↑

Than chỉ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại ở nhiệt độ rất cao tạo thành những cacbua kim loại

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

NH4Cl + NaNO2

o t

 NH4NO2 + NaCl

NH4NO2

o t

 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

2

 Tính chất của acid nitric:

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 FeSO4bão 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 HNO3vào 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 hiện lớp

phân cách màu đen, dd phía dưới vẫn

màu xanh lơ

 Khi lắc mạnh dd thì lớp phân

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

19

cách màu đen biến mất, đồng thời co

khí bay ra hóa nâu trong không khí và

dd sau cùng có màu nâu đỏ Khi thêm

H2SO4 vào thì thấy màu nâu đỏ nhạt

dần

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

3

 Tính chất của dd cường thủy:

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 Thử

bằng dd Ba2+ thì có tủa trắng

 Ống 2: thêm từ từ dd HNO3đậm đặc ta thấy không có hiện tượng

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

Hg(NO)3 + (NH4)2S  HgS + 2NH4NO3 đen

- Nước cường thủy có tính oxy hóa mạnh do tạo

ra clo nguyên tử:

HNO3 + 3HCl  NO + 3Cl- + 2H2O Chính clo nguyên tử đã hòa tan HgS:

2Cl + HgS  HgCl2 + S vàng Khi cho dư cường thủy:

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 hóa xanh

Đen

2I-+2NO2- +4H+2NO +I2 +2H2O Tím than

Khi dư KI: I2 + KI  KI3 nâu đất

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

20

sinh ra

 Ống 4: thêm vài giọt H2SO4 đặc

ta thấy dd có sủi bọt khí không màu

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

nghiệm, đun nóng bằng đèn cồn và thu

khí thoát ra trong 1 erlen, khi nghe mùi

NH3 bay ra và thành bình mờ như

sương mù thì ngưng đun

Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có gắn ống thủy tinh và nhúng ngược bình

erlen vào chậu nước có thêm vài giọt

phenolphtalein Quan sát hiện tượng ta

thấy nước từ từ bị hút vào erlen sau đó

bỗng nhiên phụt mạnh và chuyển sang

màu hồng chứng tỏ đây là môi trường

bazo

b) Cân bằng trong dung dịch NH 3 :

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 hồng không

mất hẳn

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

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 nó chiếm đến 22,4l

+ NH3 ngưng tụ và tan vao nước

NH4Cl  NH4+ + Cl Phản ứng này làm nồng độ NH4+ tăng lên làm cân bằng (3) dịch chuyển theo chiều làm giảm OH- nên màu hồng nhạt dần Nhưng màu hồng không mất hẳn vì bản chất (3) vẫn là phản ứng thuận nghịch

-H+ + OH -  H2O Acid vào trung hòa lượng OH – trong dd Khi cho đến dư acid thì hoàn toàn hết OH – nên màu hồng của dd mất hẳn

Khi đun nóng thì NH3 bay hơi làm cân bằng phản ứng (3) dịch chuyển theo chiều làm giảm lượng OH-nên màu hồng của dd nhạt dần

- NH3 tan nhiều trong nước

- Dung dịch NH3 là một bazo yếu

6

 Nhiệt phân muối amoni:

 Cho một ít tinh thể NH4Cl vào ống nghiệm, đun nóng Quan sát ta

thấy trên thành ống nghiệm có tinh thể

trắng bám lên Làm tương tự như trên

nhưng ta cẩn thận xua hơi ẩm ra khỏi

ống thì không xảy 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

giấy xuất hiện những vệt hồng, đồng

thời dd còn lại tạo tủa trắng với dd Ba2+

và trên thành ống nghiệm không có

tinh thể trắng tạo thành Đây là hiện

tượng thănh hoa hóa học

- 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H O2  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 bị biến đổi chất

(NH4)2SO4

o t

 2NH3+H2SO4 (1)

Ba2+ + SO42-  BaSO4 Đây là hiện tượng thăng hoa hóa học vì (NH4)2SO4 bị phân hủy theo phản ứng (1), không thể kết hợp lại với nhau

Kết luận:

Muối amoni không bền, dễ bị nhiệt phân, phản ứng phân hủy phụ thuộc vào gốc acid tạo thành muối amoni đó

2H2 + O2 t0 H2O +Q Hơi nước tạo thành gặp thành thủy tinh lạnh nên ngưng tụ

tỉ lệ này

- Cho vào ống

nghiệm 3 hạt kẽm +

5ml HCl đậm đặc

Thu khí sinh ra bằng

ống nghiệm nhỏ

chứa đầy nước úp

ngược trong chậu

- Châm lửa

đốt khí hydro thoát

ra ở đầu ống dẫn

- Lấy thành

phễu thủy tinh khô

chà lên ngọn lửa

Có sủi bọt khí rất mãnh liệt và sinh nhiều nhiệt

Có tiếng nổ nhẹ Ngọn lửa màu vàng, đồng thời tỏa nhiều nhiệt

Ta thấy có hơi nước đọng trên

ống nghiệm Lắc

kỹ rồi chia làm 3

- Hydro vào ống 2 là hydro phân tử không có tính khử mạnh nên không tác dụng với KMnO4

- Hydro mới sinh là hydro nguyên tử,

23

- Ống 3: Cho vào

vài hạt kẽm

- Dung dịch trong suốt, đồng thời có sủi bọt khí

có tính khử mạnh nên phản ứng với KMnO4 làm mất màu dung dịch Khí sinh ra là do hydro nguyên tử chưa phản ứng kết hợp thành hydro phân tử

Zn + H2SO4  ZnSO4 + 2[H]

5[H] + MnO4- + 3H+  Mn2+ + 4H2O

Kết luận:

Hydro nguyên tử có tính khử mạnh hơn hydro phân tử

3

 Điều chế Oxi:

- Trộn đều 4g KClO3 + 1g MnO2 bằng

cối và chày sứ, cho vào ống nghiệm

thật khô Lắp hệ thống thu khí

2KClO3 MnO2,t02KCl + 3O2  MnO2 đóng vai trò là xúc tác

Kết luận:

KClO3 dễ bị nhiệt phân khi có xúc tác thích hợp và sinh ra Oxi.

- Đun nóng ống

nghiệm và thu khí

thoát ra trong một

ống nghiệm lớn

chứa đầy nước úp

ngược trong chậu

nước

4

 Tính chất của

Oxi :

- Dùng thìa kim

loại lấy một ít lưu

huỳnh đang cháy

vào miệng ống

nghiệm chứa Oxi

- Đưa một đóm than

vào ống nghiệm

chứa khí Oxi thứ 2

- Nung đỏ sợi dây

- Ngọn lửa bùng lên có màu lam nhạt

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

- Dây đồng bị đen lại

- Lưu huỳnh có ái lực lớn đối với oxi nên nó có thể cháy ngoài không khí cho ngọn lửa màu xanh và phát nhiều nhiệt

S + O2 t0 SO2 và tạo nên một tỷ lệ rất bé SO3

S + O2 t0 SO3

Ở ống nghiệm lượng oxi nhiều làm tăng vận tốc của phản ứng

- Ở nhiệt độ cao Cacbon có tính khử mạnh nên khi gặp Oxi sẽ phản ứng mãnh liệt:

C + O2 t0 CO2

- Lớp màu đen là do đồng bị oxi