Bài báo cáo thí nghiệm hóa vô cơ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỐ VƠ CƠ Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 1: KIM LOẠI KIỀM (Phân nhóm IA) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững vị trí kim loại kiềm phân loại tuần hồn Mendeleev, cấu hình electron, trạng thái oxy hóa, tính chất vật lý hóa học kim loại kiềm hợp chất - Hiểu rõ cách điều chế cacbonat natri phương pháp Solvay II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆM MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ,TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN  Điều chế Na2CO3 phương pháp Solvay: - CO2 bị hấp thụ nước tạo thành H 2CO3 theo phản ứng: CO2 + H2O  H2CO3 NH3 + H2CO3  NH4+ + HCO3HCO3- + Na+  NaHCO3 Sục CO2 vào erlen 125ml chứa 50ml dung dịch NaCl bão hòa NH3 Ngâm erlen chậu nước lạnh, đợi có tinh thể trắng tạo thành Lọc chân không lấy tinh thể (tráng cồn, không tráng nước lạnh) Cả chất: NaCl, NH4HCO3, NaHCO3 NH4Cl tan nước NaHCO3 tan nên tách dạng tinh thể (dung dịch ban đầu bão hòa NH3) Đây cân khả phản ứng tốc độ phản ứng Nhiệt độ vừa phải để vận tốc không chậm độ tan NaHCO3 không lớn độ tan NaCl Lấy tinh thể Tinh thể NaHCO3 muối tan cho vào cốc nước Thêm vào giọt H O có tính bazơ yếu: phenolphtalein ta thấy dung dịch chuyển H2O + HCO3-  OH- + H2CO3 (1) sang màu hồng nhạt H2CO3  CO2 + H2O H2CO3 không bền phân hủy tạo CO2 làm cân phản ứng (1) dịch chuyển phía tạo OH- làm phenolphtalein hóa hồng Cho tinh thể vào ống nghiệm, đậy nút cao su có gắn ống thủy tinh Đun nóng ống nghiệm đèn cồn Dẫn khí vào nước vôi ta thấy dung dịch nước vôi bị đục dần Nếu để thời gian dài nước vội bị đục trở lại Do xảy phản ứng sau đây: o t  → 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CO2 + H2O + CaCO3  Ca(HCO3)2 tan Kết luận: Có thể điều chế muối NaHCO3 dựa vào khác độ tan đủ lớn nhiệt độ định Trong công nghiệp ta thu lại CO bị giải phóng nhiệt phân NaHCO nung đá vôi để sử dụng cho giai đoạn đầu  Quan sát màu lửa kim loại kiềm: − Nhúng đầu mẫu giấy lọc vào − Ở lửa, electron dung dịch LiCl bão hòa đưa vào nguyên tử ion kim loại kiềm kích lửa đèn cồn ta thấy lửa có màu đỏ thích nhảy lên mức lượng cao tía Khi trở mức lượng ban đầu, − Làm thí nghiệm tương tự electron phát lượng dạng với dung dịch NaCl bão hòa ta thấy xạ vùng khả kiến Vì vậy, ngọn lửa có màu vàng, cịn với dung lửa có màu đặc trưng cho kim loại dịch KCl bão hịa ta thấy lửa có màu tím − Khi thay LiCl Li 2SO4 thấy màu lửa khơng thay đổi SO42− giữ electron chặt Clnên lượng từ lửa đèn cồn khơng đủ lớn để kích thích electron lên trạng thái kích thích nên Li+ Li2SO4 khơng thể tính chất LiCl − Do anion Kết luận: Khi đốt cháy cation kim loại kiềm (trong hợp chất với anion thích hợp) cho lửa có màu đặc trưng Trong phân nhóm nhóm IA, từ xuống màu đặc trưng lửa chuyển từ đỏ đến tím, nghĩa lượng tăng dần bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức lượng cao  Phản ứng kim loại kiềm với nước: − Phương trình phản ứng: − Cho nước vào chén sứ đến ½ thể tích, nhỏ vào giọt phenolphtalein Dùng kẹp sắt lấy mẫu kim loại Na, dùng dao nhựa cắt thành mẫu nhỏ Na + H2O  NaOH + H2h (1) (1x1mm) ta thấy Na mềm Cho mẫu Na vừa cắt vào chén sứ ta thấy Na phản ứng với nước mãnh liệt làm nước nóng H2 + O2 g H2O (2) lên, có khói trắng bay lên, mẫu Na chạy • Khói trắng hỗn hợp H2 mặt nước.Phản ứng ban đầu nước Do phản ứng (1) tỏa nhiệt lớn tạo nhanh sau chậm dần dung điều kiện cho phản ứng (2) xảy dịch chuyển sang màu hồng đậm • Do phản ứng sinh NaOH bazơ mạnh nên dung dịch có chứa phenolphtalein hóa hồng Một phần NaOH sinh bao quanh mẫu làm giảm bề mặt tiếp xúc Na với H2O nên phản ứng xảy chậm H2 sinh phân bố không đồng tạo nên lực nâng lực đẩy, đẩy Na chạy mặt nước − Làm lại thí nghiệm − Ngồi phản ứng (1) cịn có phản ứng: thay nước dung dịch CuSO4 0.5M 2NaOH + CuSO4 g Cu(OH)2i + Na2SO4 ta thấy phản ứng xảy mãnh liệt thí xanh lam nghiệm trên: Na bốc cháy kèm theo tiếng • Natri phản ứng mãnh liệt vì: nổ, có khói trắng xuất hiện, có kết tủa + Trong TN đầu NaOH vừa tạo thành bao màu lam chỗ bốc cháy có tủa màu quanh mẫu Na làm giảm bề mặt tiếp xúc đen Dung dịch chuyển sang màu hồng Na với H2O sau màu hồng + Trong TN sau NaOH vừa tạo thành phản ứng với CuSO4 nên không làm giảm bề mặt tiếp xúc Na với H2O Vì vậy, phản ứng mãnh liệt • Mặt khác, NaOH sinh phản ứng tức thời với lượng dư CuSO nên dung dịch chứa phenolphtalein ban đầu chuyển sang màu hồng sau màu • Kết tủa màu đen nhiệt tỏa phản ứng (a) làm nhiệt phân tủa Cu(OH) thành CuO có màu đen: o Cu(OH)2 t  → CuO + H2O đen Kết luận: Kim loại kiềm mềm, dễ cắt, hoạt động mặt hóa học Trong phản ứng chúng thể tính khử mạnh.Ở điều kiện thường, khơng khí khơ kim loại thường phủ lớp oxít Trong khơng khí ẩm lớp oxít kết hợp với nước tạo thành hydroxít kết hợp với CO2 tạo muối carbonat kim loại kiềm thường bảo quản bình kín ngâm dầu hỏa  Độ tan muối kim loại kiềm: NaF + LiCl g NaCl + LiFi Cho vào ống nghiệm ống khoảng ml dung dịch LiCl 0.5M giọt NH 4OH Vì NH OH đặc làm dung môi phân cực đậm đặc mà LiF có phần liên kết cộng hóa trị nên Ống 1: thêm vào 1ml dung dịch NaF tủa nhiều 0.5M, lắc để yên vài phút ta thấy có OH- + H2PO4- g H2O + HPO42tủa trắng tạo thành Khi thêm NH 4OH vào OH- + HPO42- g H2O + PO43thì lượng tủa nhiều 3Li+ + PO43- g LiPO4i Ống 2: thêm vào 1ml dung dịch NaH2PO4 lắc để yên vài phút ta thấy có tủa trắng tạo thành Khi thêm NH 4OH vào tủa không tan Kết luận: − Đa số muối kim loại kiềm dễ tan trừ số muối Li − Các muối K+ dễ tan Li+ thay LiCl KCl ống khơng có tượng − Lắc chung hỗn hợp gồm 0.5g LiCl −Khi hòa tan hỗn hợp cồn Li + 0.5g KCl với 3ml cồn becher 50ml khoảng phút Lọc rửa phần rắn không tan lần, lần với 1ml cồn Phần cồn qua lọc cồn dùng để rửa gộp chung becher Đun cách thủy đền cạn khô thu khối rắn: lọc cô cạn Lấy mẫu rắn lạo hòa tan 2ml nước chia thành ống nghiệm để thử Li+: có bán kính nguyên tử nhỏ nên lực hút hạt nhân vơi electron lớn làm cho độ phân cực muối LiCl giảm mà cồn dung môi phân yếu nên LiCl hịa tan tốt cịn KCl khơng tan tính phân cực mạnh Vì vậy, phần qua lọc có chứa LiCl cịn mẫu rắn KCl Ống 1: thêm 1ml NaF giọt NH4OH đậm đặc, khơng có −Điều chứng tỏ chất rắn lọc tượng xảy khơng chứa ion Li+ mà chứa ion K+ • Ống 2: thêm 10 giọt acid piric vào có xuất kết tủa hình kim −Điều chứng tỏ dung dịch thu − Làm tương tự với mẫu rắn thu được có chứa ion Li+ cạn thấy Kết luận: Ống 1: có kết tủa màu trắng • Tr Ống : khơng có tượng ong phân nhóm IA từ xuống độ phân cực muối kim loại tăng dần • Cá c chất tan dễ dàng dung mơi tương tự với • Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 2: KIM LO ẠI KIỀM THỔ (Phân nh óm IIA) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững vị trí kim loại kiềm thổ bảng tuần hồn, hiểu tính chất chúng qua phản ứng đặc trưng Hiểu thêm tính chất nước cứng, tính chất đặc trưng, cách làm mềm nước cứng, thang đo độ cứng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆM MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ,TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN * Quan sát màu lửa kim loại kiềm thổ cháy: Hiện tượng giải thích ion kim loại muối hấp thụ lượng từ lửa, - Nhúng đầu giấy lọc vào dung electron lớp ngồi bị kích thích lên mức dịch CaCl2 bão hoà hơ lửa lượng cao nên trở trạng thái đèn cồn ta thấy lửa có màu đỏ da phát xạ có bước sóng vùng cam khả kiến đặc trưng cho ion kim loại có màu sắc khác - Tiến hành tương tự với dung dịch SrCl2 bão hào dung dịch BaCl2 ta thấy lửa có màu đỏ tươi ứng với dung dịch SrCl2 màu vàng lục ứng với dung dịch BaCl2 Kết luận : Khi đốt cháy cation kim loại kiềm thổ (trong hợp chất với anion thích hợp) cho lửa có màu đặc trưng Trong phân nhóm nhóm IIA, từ xuống màu đặc trưng lửa chuyển từ đỏ đến vàng, nghĩa lượng tăng dần bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức lượng cao * Phản ứng kim loại kiềm thổ với nước: Lấy ống nghiệm cho vào ống 1-2 giọt nước, bột Mg giọt - Phản ứng xảy chậm Mg(OH) tạo thành phenolphtalein che phủ bề mặt Mg: - Ống 1: + Khi để nguội phản ứng xảy chậm Mg + H2O  Mg(OH)2↓ + H2↑ (1) Tại bề mặt tiếp xúc pha xuất màu - Do TMg(OH)2 = 10-9.22 nên có phần hồng nhạt đồng thời có bọt khí lên Mg(OH)2 tan tạo ion OH- khiến phenolptalein hóa Đó khí hydro hồng bề mặt phân chia Mg nước Mg(OH)2  Mg2+ + 2OH- (2) - Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều nước nên tạo nhiều OH- khiến màu hồng dung + Khi đun nóng dịch đậm Đồng thời che phủ Mg(OH) Bọt khí xuất nhiều hơn, màu hồng giảm nên phản ứng (1) xảy nhanh ⇒ bọt đậm lan tồn dung dịch khí nhiều - Ống 2: Cho từ từ dung dịch NH 4Cl vào - Khi cho NH4Cl vào Mg(OH)2 bị hịa tan, giải Phản ứng xảy mãnh liệt, màu dung phóng bề mặt Mg làm phản ứng (1) mãnh liệt dịch nhạt dần đến màu, đồng thời khí khí nhiều nhiều Sau màu hồng xuất trở lại Mg(OH)2 + NH4Cl  MgCl2 + NH3↑ + H2O - Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân (2) bị dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm OH - dẫn đến màu phenolptalein - Màu hồng xuất trở lại hai nguyên nhân: NH3 sinh phản ứng OH - phản ứng (2) sinh Kết luận: Kim loại kiềm thổ tác dụng yếu với nước nhiệt độ thường phản ứng mạnh đun nóng có xúc tác thích hợp * Điều chế tính chất Mg(OH)2: Lấy ống nghiệm cho vào ống dung dịch NaOH ta thấy xuất kết tủa trắng không tan nước Ly tâm bỏ phần dung dịch phía cho phần kết tủa vào ống nghiệm MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl - Ống 1: Cho tác dụng với HCl Kết tủa tan dung dịch trở nên suốt Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O - Ống 2: Cho tác dụng với NH 4Cl Kết tủa tan tạo dung dịch suốt có mùi khai Mg(OH)2 + 2NH4Cl  MgCl2+ 2NH3↑ + 2H2O - Ống 3: Cho NaOH vào Khơng có tượng xảy NaOH Mg(OH)2 có tính bazơ nên khơng phản ứng * Điều chế tính chất hydroxit kim loại kiềm thổ: Lấy ống nghiệm, ống chứa ml dung dịch muối Mg2+, Ca2+, Ba2+ Sr2+ 0.5M; thêm vào ống 0.5 ml dung dịch NaOH 1M, ta thấy ống nghiệm xuất kết tủa Lượng kết tủa tăng dần theo thứ tự Ba2+, Sr2+, Ca2+ vaø Mg2+ Như độ tan hydroxyt tương ứng giảm dần Mg2+ + 2OH-  Ca2+ + 2OH-  Sr2+ + 2OH-  Ba2+ + 2OH-  Mg(OH)2↓ Ca(OH)2↓ Sr(OH)2↓ Ba(OH)2 Do từ Mg đến Ba bán kính nguyên tử tăng lên nên lực hút hạt nhân với electron ngồi giảm oxi có độ âm điện lớn nên rút electron phía làm cho phân tử hydroxyt phân cực mạnh nên tạo dung môi phân cực Kết luận: Có thể điều chế hydroxyt kim loại kiềm thổ cách cho muối tan chúng tác dụng với kim loại kiềm, Hydroxyt kim loại kiềm thổ có tính bazơ * Khảo sát hòa tan muối sunfat kim loại kiềm thổ: - Lấy ống nghiệm cho vào ống ml dung dịch MgCl2, CaCl2 BaCl2 SrCl2, sau nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 2N vào Ta thấy : Ca2+ + SO4 2-  CaSO4↓ Ống chứa MgCl2 khơng có tượng Sr2+ + SO4 2-  SrSO4↓ Ông chưa CaCl2 bị đục tạo chất Ba2+ + SO4 2-  BaSO4↓ tan Ống chứa SrCl2 có màu trắng đục Ơng chứa BaCl2 bị đục nhiều Điều hoàn toàn phù hợp với tích số tan chúng TCaSO4 = 10-5.04, TSrSO4 = 10-6.49 - Cho H2SO4 đến dư kết tủa không TBaSO4 = 10-9.97 tan Do nồng độ SO4 2- tăng lên nên cân chuyển dịch theo chiều thuận nghĩa tăng lượng kết tủa Kết luận : Độ tan cuûa hydroxyt vào muối sunfat từ Mg đến Ba ngược muối sunfat lượng hoạt hóa cation lớn lượng mạng tinh thể từ Mg đến Ba bán kính X2+ tăng dần nên khả phân cực nước giảm lượng hydrat giảm dần nên độ tan giảm từ Mg đến Ba * Xác định độ cứng nước : - Hút 10ml nước cứng cho vào erlen V1 = 7.7 ml 250ml, thêm nước cất 100ml, thêm 5ml V2 = 7.9 ml dung dịch đệm pH 10 khoảng giọt VETDA = 7.8 ml thị Erio T đen Lắc chuẩn độ Vmẫu = 10 ml dung dịch ETDA 0.02N CN ETDA = 0.02 N thị chuyển từ đỏ tím sang xanh dương Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+: hẳn Tiến hành chuẩn độ lần X = V ETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu = 7.8 x 0.02 x 1000/ 10 = 15.6 (mN) *Làm mềm nước: - Lấy 50 ml nước cứng cho vào becher 250ml, thêm 5ml dung dịch Na2CO3 0.1M 2ml vôi sữa Đun sôi hỗn hợp phút, lọc bỏ kết tủa Tiến hành chuẩn độ phần nước thí nghiệm V1 =17,5ml, V2 = 18.3ml ⇒ VETDA = 17.9 ml Vmẫu = 50 ml Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+ lại: X′ = VETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu = 17.9x 0.02 x 1000/ 50 = 7.16(mN) Nhận xét: X′ < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ Ca2+ mẫu giảm=>nước làm mềm thêm Na2CO3 vaø Ca(OH)2 vào xảy phản ứng: Mg2+ + 2OH-  Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32-  CaCO3↓ Làm giảm hàm lượng Mg2+ vaø Ca2+ dung dich sau lọc 10 Nếu không thêm dd NaOH 20% mà không thêm dung dịch NH4+ hay dd NH3 Ứng dụng: Thuốc thử Nester dùng để định tính khơng có tượng xảy đinh lượng tạp chất NH3 muối amoni Chứng tỏ NaOH làm môi trường chất cho phản ứng thuốc thử − Lấy ống nghiệm, cho vào ống giọt dd muối Hg2+ giọt dd SnCl2 Ta thấy có kết tủa màu trắng Ly tâm ống nghiệm trên, chắt bỏ phần dung dịch Ống 1: tiếp tục cho thêm vài giọt SnCl2 ta thấy kết tủa chuyển sang màu xám đen − 2HgCl2 + SnCl2 g Hg2Cl2itrắng + SnCl4 Do Sn2+ có tính khử nên khử Hg22+ thành Hg: Hg2Cl2 + SnCl2 g SnCl4 + 2Hgi đen Hg2Cl2 + 2HCl g H2[Hg2Cl4] Ống 2: thêm 1ml HCl Phức tan màu vàng lỗng, đun nóng Ta thấy tủa tan Tủa xám đáy ống nghiệm Hg chậm tạo dd màu vàng nhạt, đồng dd ion Hg22+ có cân phân hủy: thời xuất kết tủa xám Hg22+  Hg + Hg2+ đáy ống nghiệm − Ống 3: thêm 1ml HCl đặc, đun nóng Ta thấy tủa tan nhanh so với ống − Ống 4: thêm 1ml dd NaCl bão hòa, đun nóng Ta thấy kết tủa tan chậm tạo dd màu vàng nhạt, đáy ống nghiệm có lớp tủa màu xám − Hg2Cl2 +2NaCl g Na2[Hg2Cl4] Phức tan màu vàng Kết luận: Hg22+ vừa có tính khử vừa có tính oxy hóa 33 Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 10: NHĨM VB (Crơm) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu tính chất đơn chất hợp chất Cr3+ Cr6+ qua phản ứng đặc trưng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆ M MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ,TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Trộn nghiền mịn nhằm tăng diện tích tiếp xúc, Cân 2.5g K2Cr2O7 1g đường tăng tốc độ phản ứng saccaro trộn nghiền mịn cối, cho vào chén sắt Thêm 3ml cồn, đốt đến cồn Cồn đóng vai trị dung mơi để hòa tan tốt cháy hết đường, làm nước bay nhanh C12H22O11  12C + 11H2O Nung 600oC khoảng 1h K2Cr2O7 + 2C  Cr2O3 +K2CO3 + CO Để nguội, hòa tan nước, lọc Sản phẩm thu Cr2O3 lấy phần rắn, sắy khô, cân khối lượng m = 0.85 gam Hiệu suất : m H= x100% mlt =65.76% * Điều chế phèn Cr2(SO4)3.K2SO4.24H2O nhôm Cho vào becher 5g K2Cr2O7 với 25ml nước cất, đun nóng, khuấy Thêm từ từ 6ml dd H2SO4 đậm đặc, lắc Màu cam màu dd K2Cr2O7 Khi cho H2SO4 màu dd đậm hơn, toả nhiệt K2Cr2O7 + H2SO4  2CrO3 + K2SO4 + H2O Giải thích: H2SO4 CrO3 lấy nước dd làm màu dd đậm Khi để nguội cho thêm cồn dung dịch chuyển Để nguội,ngâm becher vào nước, thêm sang màu xanh, xuất khí mùi sốc chua từ từ 3ml cồn 95o, lắc cho dd có màu xanh 2CrO3 + 3H2SO4 + 2C2H5OH  Cr2(SO4)3 + CH3CHO + CH3COOH + 5H2O Mùi sốc CH3CHO Mùi chua CH3COOH Màu xanh màu Cr3+ Tinh thể thu có xanh đen Trong dd có mặt muốI Cr2(SO4)3 K2SO4 Sản phẩm kết tinh thu phèn Crôm 34 [Cr2(SO4)3.K2SO4.24H2O] Cr2(SO4)3 + K2SO4 Cr2(SO4)3.K2SO4.24H2O Để nguội, kết tinh hoàn toàn Hiệu suất : lọc cân khối lượng m = 10.03 m H= x100% g mlt = 59.09% * Tính oxy hoá Cr6+ Cr(OH)3 + 3H+  Cr3+ + 3H2O xanh lục Kết luận : Cr(OH)3 có tính lưỡng tính Màu cam màu Cr2O72- Màu xanh màu Cr3+ Cr2O72- + 3NO2- + 8H+  2Cr3+ + 3NO3- + 4H2O Cr3+ + H2O  [Cr(H2O)6]3+ màu xanh Cho vào ống nghiệm giọt K2Cr2O7 0.5N + giọt H2SO4 2N Thêm từ từ dd NaNO2 0.5N Ta thấy dung dịch chuyển từ màu cam sang Kết luận : màu xanh Cr2O7 2- có tính oxi hóa mạnh mơi trường acid * Cân ion cromat bicromat  Cr(OH)3 + 3NaOH  Na3 [Cr(OH)6] lục nhạt Ống : Cho NaOH loãng đến dư, ta thấy kết tủa tan tạo dung dịch màu lục nhạt Ống : Thêm acid loãng, tủa tan tạo dung dịch màu xanh lục 24H2O Cr3+ + 3OH-  Cr(OH)3 xanh xám * Tính chất hợp chất Cr3+ Cho vào ống nghiệm ống 1ml dd Cr3+, thêm từ từ dd NaOH loãng,ta thấy xuất kết tủa màu xanh xám + 2H+ + 2CrO42-  Cr2O72- + H2O vàng da cam Lấy ống nghiệm Cr2O72- + 2OH-  2CrO42- + H2O Ống :3-4 giọt K2CrO4 + giọt da cam vàng H2SO4 2N Ta thấy dung dịch chuyển Kết luận : từ màu vàng sang màu da cam Cân Cr2O72- CrO42- chuyển dịch Ống : 3-4 giọt K2Cr2O7 + giọt tùy theo pH môi trường để tạo thành dạng bền : NaOH 2N Ta thấy dung dịch từ màu Cr2O72- bền acid da cam chuyển sang màu vàng CrO42- bền base 35 * Muối Cromat tan Cho vào ống nghiệm ống Ba2+ + CrO42-  BaCrO4 giọt K2CrO4 0.5N Vàng nhạt Ống : giọt BaCl2 0.5N, thấy có kết tủa màu vàng nhạt tạo thành Sr2+ + CrO42-  SrCrO4 Ống : giọt SrCl2 0.5N, thấy có kết Vàng nhạt tủa màu vàng nhạt tạo thành Ống : giọt CaCl2 0.5N thấy khơng có tượng Ống : giọt Pb(NO3)2 0.5N, thấy có Pb2+ + CrO42-  PbCrO4 kết tủa màu vàng tạo thành vàng Ống : giọt AgNO3 0.5N, thấy có Ag+ + CrO42-  Ag2CrO4 vàng kết tủa màu vàng nâu tạo thành Do độ tan SrCrO4 lớn T = 3,2.10-7 Ly tâm, tách bỏ chất lỏng thêm vào SrCrO4  Sr2+ + CrO42tủa 1ml dd CH3COOH 2N, ta thấy kết tủa lọ đựng SrCl2 tan thêm H+ cân chuyển dịch sang phải 2H+ + 2CrO42-  Cr2O72- + H2O Vì SrCrO4 tan nhiều Kết luận : Muối cromat tan Trong phân nhóm độ tan giảm dần từ xuống 36 Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 11: NHĨM VB (Crơm) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu tính chất Mn hợp chất chúng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆ M MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN  Điều chế KMnO4: o t  → Cho thật nhanh 3g KOH cho vào KClO +3MnO +6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O chén sứ trộn với 2,5g KClO3 Cho Màu xanh lục màu K 2MnO4 từ từ đến hết 1,5g MnO2 Đun hỗn hợp o 600 C khoảng 20 phút Lấy để 3K2MnO4+2H2O  2KMnO4+MnO2+4KOH (1) nguội thấy sản phẩm có màu lục xanh Hòa tan sản phẩm 50ml nước cất cho vào becher 250ml ta thấy dd có màu xanh HCl + KOH  KCl + H2O Khi cho HCl vào phản ứng với KOH làm cân Cho HCl 2N vào trung hòa từ từ phản ứng (1) dịch chuyển theo thuận tạo KMnO4 dd có màu tím hẳn khơng Định phân FeSO4: cịn màu xanh lục Để yên dd phút lọc lấy dd qua phễu lọc chân khơng Thể tích dung dịch thu 68ml Lấy 25ml dd KMnO4 cho vào buret Dùng ống hút bầu hút xác 10ml FeSO4 0,1N cho vào erlen 250ml, thêm vào 50ml nước cất ml H 2SO4 đậm đặc Nhỏ KMnO4 xuống từ từ dd chyuển sang màu hồng nhạt dừng Thể tích KMnO4 dùng 4.5 ml Số mol KMnO4 thực tế: Số mol KMnO4 lý thuyết: nlt = 1,5 x = 0, 0115 87 Hiệu mol suất: 37  Tính chất hợp chất Mn: a Cho từ từ NaOH 2N vào dd Mn2+ ta Mn2+ + 2OH-  Mn(OH)2 trắng thấy có tủa Mn(OH)2 xuất − Khi để tủa Mn(OH)2 ngồi khơng khí, kết tủa hóa nâu đen - Do oxy khơng khí oxy hóa Mn(OH) thành MnO(OH) MnO2 có màu nâu đen 4Mn(OH)2 +O2  4MnO(OH) + 2H2O − Thử tủa với HCl 2N tủa tan sau tạo tủa mịn màu đen 2Mn(OH)2 + O2  MnO2 + 2H2O Mn(OH)2 +2HCl  MnCl2 + 2H2O Tủa mịn màu đen MnO(OH) phần MnO sinh theo chế trên: − Thử tủa với dd NaOH đậm đặc MnCl2 + 2H2O  Mn(OH)2 + 2HCl dư thấy tủa khơng tan Kết luận: Muối Mn2+ bền hydroxit khơng bền dễ bị oxy hóa − b Cho vào ống nghiệm giọt dd MnSO4 - Mn(OH)2 có tính bazơ trội tính acid lỗng giọt dd NaOH 2N, có kết tủa trắng tạo thành sau hóa nâu Mn2+ + 2OH-  Mn(OH)2 trắng phần khơng khí Thêm vào 56 giọt H2O2 3% Ta thấy có kết tủa nâu Mn(OH)2 hóa nâu đen phần tác dụng với đen tạo thành có bọt khí xuất oxy khơng khí Khi cho H2O2 vào: H2O2  H2O + [O] 2[O]  O2 2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O  2Mn(OH)4 Mn(OH)4  MnO2nâu đen + 2H2O Bọt khí oxy Oxy nguyên tử sinh nhiều chưa Mn , thêm vào nhúm bột K2S2O8 kịp tác dụng nên kết hợp với thành oxy phân tử 1ml NaOH đặc đun nhẹ ống bay nghiệm c Cho vào ống nghiệm 1ml dd muối 2+ Khi chưa đun có tủa màu đen tạo thành, phản ứng tỏa nhiệt Mn2+ +S2O82-+4OH-  MnO2đen + 2SO42- +2H2O o Sau đun nhẹ dd chuyển sang màu tím Nếu tiếp tục đun sơi dd chuyển sang màu xanh 2Mn2+ +5S2O82-+16OH- t  → 2MnO4-+10SO42-+8H2O Màu tím dd diện ion MnO4- Màu xanh dd ion MnO42- tạo thành bị 38 đun nước d Cho vào ống nghiệm 1ml KMnO 2MnO4- + MnO2 + 4OH- 3MnO42- + 2H2O loãng, thêm vào giọt KI 0,5N giọt H2SO4 2N Ta thấy có tủa tím than 2KMnO4+10KI+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5I2+8H2O tạo thành Khi cho thêm KI tủa tan Tủa I2 bị hịa tan KI dư: tạo dd màu nâu đất I2 + KI  KI3 nâu đất TRẢ LỜI CÂU HỎI: Câu 1: Giải thích giai đoạn điều chế KMnO4: Đun nóng hỗn hợp gồm KOH, KClO 3, MnO2 600oC để KOH nóng chảy tạo tiếp xúc pha tốt, thuân lợi cho phản ứng để oxy hóa MnO KClO3 mơi trường KOH nóng chảy tạo K 2MnO4 (do MnO42- bền mơi trường OH-) − − Hịa tan sản phẩm vào nước cho HCl vào để trung hịa KOH tạo mơi trường cho K 2MnO4 thủy phân thành KMnO4 3K2MnO4+2H2O  2KMnO4+MnO2+4KOH (1) HCl trung hòa lượng KOH tạo thành (1) làm cân chuyển dịch theo chiều thuận − Chấm thử giấy lọc đến có màu tím hẳn để đảm bảo K 2MnO4 chuyển hoàn toàn thành KMnO4 − Lọc bỏ rắn dư chưa phản ứng để thu dd KMnO4 − Định phân KMnO4 FeSO4 để xác định nồng độ KMnO Từ tính hiệu suất q trình Câu 2: Vai trị KClO3 KOH: − KClO3 đóng vai trị chất oxy hóa − KOH đóng vai trị mơi trường xúc tác phản ứng: o KClO3+3MnO2+6KOH t  → 3K2MnO4+KCl+3H2O 3K2MnO4+2H2O  2KMnO4+MnO2+4KOH Từ phản ứng ta thấy số phân tử KOH hoàn trả lại nhỏ số phân tử phản ứng Vì KOH tác chất phản ứng Câu 3: Mục đích việc thêm HCl 2N để trung hòa KOH nhằm làm cân (1) dịch chuyển theo chiều tạo KMnO4 tạo môi trường cho K2MnO4 thủy phân thành KMnO4 KOH + HCl  KCl +H2O Câu 4: Phương trình phản ứng định phân KMnO4 FeSO4 chuẩn: 39 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Câu 5: Tính oxy hóa KMnO4 phụ thuộc vào nhiều môi trường: − Trong môi trường acid: Mn2+ bền MnO4- + 8H+ + 5e  Mn2+ + 4H2O Ví dụ: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O − Trong môi trường trung tính: Mn4+ bền chủ yếu MnO2 MnO4- + 2H2O + 3e  MnO2 + 4OHVí dụ: 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O  2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH − Trong môi trường bazo: Mn6+ bền MnO4- + 1e  MnO42Ví dụ: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH  2K2MnO4 + K2SO4 + H2O 40 Báo cáo thí nghiệm 12: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP NHĨM VIIIB I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Nắm vững tính chất hợp chất Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+ II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN NGHIỆM SÁT HIỆN TƯỢNG * Điều chế muối Mohr Becher : 25ml dd H2SO4 4N + 2.5g vỏ bào sắt, thấy có khí ra, dung dịch có màu đen Đun sơi tủ hút sắt tan hết, thấy dung dịch có màu canh lơ Khi đun ln giữ cho thể tích dd không đổi Lọc lấy dung dịch Thêm vào dd qua lọc 7g (NH4)2SO4 rắn, đun đến xuất váng tinh thể Để nguội cho kết tinh nhiệt độ phịng Lọc chân khơng thu sản phẩm có khối lượng m = 14,03gam GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ,TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Khí hydro Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 h Dung dịch có màu đen sắt bị nhiễm bẩn Màu xanh màu dd FeSO4 Sản phẩm kết tinh thu muối Morh (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O Hiệu suất : H= m x100% mlt =80,17 % Tính chất hợp chất Fe2+ Fe3+ a.Fe2+ : Cho muốI Morh tác dụng với : 1.K3[Fe(CN)6] Xuất tủa màu Fe2+ + K3[Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6]+2K+ (xanh dương) xanh dương 2.H2O2/H2SO4 Dung dịch có màu vàng nhạt, có khí 2Fe2+ + 3H2O2 + 2H+  2Fe3+ + 4H2O + O2 h 41 3.K2Cr2O7/H2SO4 Dung dịch có màu xanh rêu 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+7H2O vàng 4.KMnO4/H2SO4.Dung dịch có màu vàng nhạt 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O vàng nhạt 5.(NH4)2S Xuất kết tủa đen 6.NaOH 2N Xuất kết tủa xanh, hóa nâu ngồi khơng khí b Fe3+ Cho vào ống nghiệm giọt FeCl3 0.5N + giọt H2SO4 2N + từ từ KI 0.5N Xuất tủa màu tím than.Khi dư tủa tan tạo dd màu nâu đất làm xanh hồ tinh bột Fe2+ + S2-  FeS đen Fe2+ + OH-  Fe(OH)2  xanh 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  2Fe(OH)3 nâu đỏ 2Fe3+ + I-  Fe2+ + I2 tím than Khi dư KI I2 + KI  KI3 ( nâu đất) Cho vào ống nghiệm ống giọt FeCl3 0.5N : Ống : giọt NH4SCN Dung dịch chuyển sang màu đỏ máu Fe3+ + 3SCN-  Fe(SCN)3 (đỏ máu) Ống : giọt K4[Fe(CN)6] 0.5N Kết tủa màu xanh đậm Fe3+ + K4[Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6] ( xanh berlin) Kết luận : Fe2+ dễ bị oxi hóa Muối Fe3+ bền khơng khí, có tính oxi hóa acid *Tính chất hiđroxit: a./Cho vào ống nghiệm ống Màu hồng màu phức [Co(H2O)6]2+ giọt dd CoCl2 loãng Dung dịch CoCl2 có màu hồng Lúc đầu: CoCl2 + NaOH CoOHCl Thêm vài giọt NaOH 2N.Xuất ( xanh) kết tủa màu xanh sau chuyển Sau đó: CoOHCl + NaOH Co(OH)2 + NaCl sang tủa màu đỏ (đỏ) Ống : Đun nóng để ngồi 4Co(OH)2 + O2 + 2H2O  4Co(OH)3 ( xám) khơng khí Kết tủa chuyển sang màu 42 xám Ống : Thêm vài giọt H2O2 3% Kết tủa chuyển sang xám xuất bọt khí 2Co(OH)2 + H2O2  2Co(OH)3  ( xám) 2H2O2  2H2O + O2 h Kết luận : Co2+ dễ bị oxi hóa b/.Cho vào ống nghiệm ống Ni2+ + 2OH-  Ni(OH)2  ( trắng xanh) giọt NiCl2 + giọt dd NaOH 2N, thấy xuất kết tủa trắng xanh Ống : Để tủa ngồi khơng khí, tủa khơng bị đổi màu Khí sinh oxi H2O2 phân hủy Ống : Thêm vài giọt H2O2 3% 2H2O2  2H2O + O2 h Xuất bọt khí c/ Lấy ống nghiệm Ống : giọt Fe2+ + vài giọt NaOH.,thấy xuất tủa trắng xanh Chia tủa thu làm phần: Cho tác dụng với HCl đđ., tủa tan tạo dung dich không màu Cho tác dụng với NaOH đđ., không tượng Fe2+ + 2OH-  Fe(OH)2 ( trắng xanh) Fe(OH)2 + 2H+  Fe2+ + 2H2O Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3  ( nâu đỏ) Ống : giọt Fe3+ + vài giọt NaOH, xuất kết tủa đỏ nâu Fe(OH)3 + 3H+  Fe3+ + 3H2O Chia tủa làm phần : Cho tác dụng với HCl đđ Tủa tan tạo dd màu vàng Cho tác dụng với NaOH đđ Tủa không tan Co2+ + 2OH-  Co(OH)2  ( hồng đỏ) Ống : giọt Co2+ + vài giọt NaOH Xuất tủa màu hồng đỏ.Chia tủa Co(OH)2 + 2H+  Co2+ + 2H2O làm phần : (hồng nhạt) Cho tác dụng với HCl đđ tủa tan tạo dd màu hồng nhạt Cho tác dụng với NaOH đđ., không tượng Ni2+ + 2OH-  Ni(OH)2 ( xanh lục) 43 Ống : giọt Ni2+ + vài giọt NaOH Xuất tủa màu xanh lục Ni(OH)2 + 2H+  Ni2+ + 2H2O Chia tủa làm 2.phần : Cho tác dụng với HCl đđ Tủa tan tạo dd màu hồng nhạt Kết luận : -Độ bền hợp chất hóa trị II tăng dần, độ bền Cho tác dụng với NaOH đđ., hợp chất hóa trị III giảm dần từ Fe đến Ni không tượng -Các hidroxyt có tính base trội khơng tan kiềm  Sự đổi màu muối Co2+ phản ứng Tsugaep Ni2+ a./ Dùng dd CoCl2 bão hòa viết lên tờ giấy lọc Chữ có màu hồng Hơ lửa đèn cồn Màu hồng biến mất, xuất màu xanh tím Do phức [Co(H2O)6]2+ đun nóng bị nước tạo phức [Co(H2O)4]2+ nhỏ nên có màu xanh tím b./ Phản ứng Tsugaep Ni : Cho vào ống nghiệm giọt NiCl2 + giọt NH4OH 2N Xuất kết tủa màu xanh lục, sau tan tạo dung dịch xanh đậm Thêm giọt demethyl glioxyme Xuất tủa màu đỏ máu Ni2+ + 2OH-  Ni(OH)2 (xanh lục) Ni(OH)2 + 6NH3  [Ni(NH3)6](OH)2 ( xanh đậm) CH3 –C=N –OH + Ni(OH)2  2H2O + CH3 –C=N –OH O…H – O CH3 –C =N N=C –CH3 Ni CH3 –C= N N=C-CH3 O –H … O Phức chất có dạng hình vng, trung hịa điện có tính axit bazo yếu nên tủa nước hay dung dịch NH4OH loãng , lại tan tốt axit bazo mạnh Vì vậy, thay NH4OH NaOH, dùng vừa đủ để tạo tủa Ni(OH)2 có tủa màu đỏ nhạt, cho thêm NaOH tủa tan Phản ứng dùng để định tính định lượng Ni 2+ dung dịch Sự tạo phức Co(II) Ni(II) với NH3 Cl- 44 a./ Lấy ống nghiệm , cho vào ống 0,5 ml CoCl2 Co2+ + 2OH-  Co(OH)2  ( hồng ) Ống : thêm từ từ dung dịch Co(OH)2 + 6NH3  [Co(NH3)6](OH)2 (nâu) NH4OH đậm đặc đến dư Ta thấy tủa Màu xanh NH4OH đậm đặc hút nước hồng xuất hịên tan tạo dung phức [Co(H2O)6]2+ dịch màu nâu phía , màu hồng phía , lại màu xanh Khi lắc mạnh toàn dung dịch chuyển sang màu nâu [Co(H2O)6]2+ + 4Cl-  [CoCl4 ]- + 6H2O hồng xanh Ống : thêm HCl đậm đặc Dung dịch có màu xanh Ni2+ + OH-  Ni(OH)2 (xanh lục) Ni(OH)2 + 6NH3  [Ni(NH3)6](OH)2 ( xanh đậm) b./ Thay CoCl2 NiCl2 Ống : Thêm từ từ NH 4OH đến dư Kết tủa xanh tan tạo dd xanh đậm Ni(H2O)62+ + 4Cl- NiCl42- + 6H2O xanh vàng Ống : Thêm HCl đđ dư dung dịch Kết luận : chuyển sang màu vàng Ni(OH)2 Co(OH)2 tan NH3 có khả tạo phức bền Co2+, Ni2+ có khả tạo phức với Cl- , phức làm đổi màu dung dịch III/ TRẢ LỜI CÂU HỎI TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu : Từ sắt kim loại: Điều chế muốI Fe(II) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Điều chế muốI Fe(III) cách cho tác dụng vớI H2SO4 HNO3 đặc nóng dư 45 Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2+ + 3H2O Câu : Sự khác muối kép muối phức Muối kép -Là hh nhiều muối kết tinh đồng thời Muối phức -Là hợp chất -Liên kết muối kép lực lk Van Der -Liên kết phức lk ion Waals phân tử muối trung tâm phối tử Câu : Trong dd muối Morh (NH4)Fe(SO4)2.6H2O chứa ion NH4+ , Fe2+ , SO42+ Cho dung dịch NaOH đậm đặc vào đun nhẹ: -Có tủa xanh rêu tạo thành nhanh chóng hóa nâu khơng khí: chứng tỏ có Fe2+ Fe2+ +2OH- Fe(OH)2 Fe(OH)2 +O2 +2H2O Fe(OH)3 -Có khí mùi khai bay chứng tỏ có NH4+ NH4+ +OH- NH3+H2O + Cho dung dịch muối BaCl2 vào có tủa trắng tạo thành khơng tan axit mạnh chứng tỏ có SO42_ Ba2++SO42_ BaSO4 Câu : Giải thích trình điều chế muối Morh • Hồ tan Fe H2SO4 lỗng tạo Fe2+ • Đun nóng giúp phản ứng hồ tan diễn nhanh Nó làm H2SO4 đặc , oxi hố Fe2+ lên Fe3+ Vì phải thường xuyên thêm nước để làm loãng H2SO4 hạn chế Fe3+ tạo thành giữ Fe dư chuyển Fe3+ thành Fe2+ • Khi Fe dư gần hết , lọc để loại bỏ tạp chất 46 • Thêm (NH4)2SO4 rắn vào bercher thu nước lọc khuấy nhằm tạo dd muối đồng bão hoà để muối kết tinh đồng thời (NH4)2SO4 chất khử giữ cho Fe 2+ không bị oxi hoá lên Fe3+ muối kép Ngâm bercher nước lạnh để trình kết tinh thuận lợi Câu 5: Phản ứng nhận biết Fe2 + : Fe2+ + K3 [Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6] xanh + 2K+ Phản ứng nhận biết Fe3+ : Fe3+ + K4[Fe(CN)6]  KFe[Fe(CN)6] xanh + 3K+ Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 Câu : Phản ứng Tsugaep phản ứng tạo phức Ni(II) : niken dimetylglioximat dung dịch NH loãng, dùng để định tính định lượng Ni2+ dung dịch • 47 ... +7H2O 25 Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 8: KIM LOẠI NHÓM IB (Cu – Ag – Au) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu tính chất Cu, Ag hợp chất qua phản ứng đặc trưng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆM MƠ TẢ THÍ NGHIỆM... xuống 36 Báo Cáo Thí Nghiệm Bài 11: NHĨM VB (Crơm) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Hiểu tính chất Mn hợp chất chúng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ NGHIỆ M MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH... H2O 40 Báo cáo thí nghiệm 12: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP NHĨM VIIIB I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Nắm vững tính chất hợp chất Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+ II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN NGHIỆM