Thuc hanh phuong phap giang day hoa hoc

Trong giảng dạy hóa học ở trường trung học phổ thông hiện nay, thí nghiệm hóa học chưa được sử dụng đúng mức với vai trò của nó, phần lớn các thí nghiệm hóa học chỉ mang tính minh họa và[r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN HÓA HỌC THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY HÓA HỌC Mà SỐ MÔN HỌC: SP 386 ThS BÙI PHƯƠNG THANH HUẤN 2006 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Họ và tên: Bùi Phương Thanh Huấn Sinh năm: 1964 Cơ quan công tác: Bộ môn: Hóa học Khoa Sư phạm Trường Đại Học Cần Thơ Địa Email để liên hệ: bpthuan_177@yahoo.com bpthuan@ctu.edu.vn PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG: Giáo trình có thể dùng tham khảo cho sinh viên(hệ chính qui, hệ chuẩn hóa đại học, hệ vừa học vừa làm, dự bị đại học) các ngành: Sư phạm Hóa học, Hóa học, Công nghệ Hóa học, Môi trường, Kỹ Thuật Môi trường Ngoài giáo trình còn là tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên hóa học các trường trung học phổ thông và trung học sở Có thể dùng cho các trường: Đại học, Cao đẳng Sư Phạm, Cao đẳng Cộng đồng, Trung học phổ thông, Trung học sở Các từ khóa: phản ứng hóa học, số oxi hóa, tính kim loại, tính phi kim, tính khử, tính oxi hóa, chuẩn độ, pin điện hóa, catot, anot,cơ chế Yêu cầu kiến thức trước học môn này: Nắm vững kiến thức sở lý thuyết Hóa Đại cương, Hóa Vô cơ, Hóa hữu thuộc chương trình Trung học phổ thông Dự bị Đại học Chưa xuất in lần nào MỤC LỤC THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG: MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : KỸ THUẬT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 10 I PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN, SỬ DỤNG MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VÀ TỰ TẠO MỘT SỐ HÓA CHẤT TRONG THÍ NGHIỆM: 10 I Những vấn đề chung: .10 I Phương pháp bảo quản, sử dụng số dụng cụ thí nghiệm: 10 I Bộ giá thí nghiệm cải tiến: .10 I 2 Ống hình trụ có đế: 10 I Ống nghiệm và cách sử dụng chổi rửa ống nghiệm: 10 I Đèn cồn: 11 I Ống nhỏ giọt (buret): 11 I Ống hút (pipet): 11 I Phễu nhỏ giọt: 11 I Tự tạo và pha chế số hóa chất thí nghiệm: 12 I Chế tạo kẽm kim loại: .12 I Bột sắt: 12 I 3 Pha chế nước vôi: .12 I Pha chế dung dịch KI/I2: 12 I Pha chế dung dịch ancol quì: 12 I Pha chế dung dịch phenolphtalein: 12 I Pha chế dung dịch hoa dâm bụt để làm thuốc thử thay quì: .13 I Pha chế dung dịch thuốc thử để nhận biết glucozơ: 13 I Phương Pháp Cắt Uốn Và Thu Nhỏ Đầu Ống Thủy Tinh: 13 I Cắt ống thủy tinh: .13 I Uốn ống thủy tinh: 13 I Thu nhỏ đầu ống thủy tinh: 14 I 4 Phương pháp luồn ống thủy tinh vào lỗ nút cao su và tháo ống ra: 14 II KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 14 II An toàn bảo quản và sử dụng hóa chất: 14 II 1 Đối với các chất độc: 14 II Đối với các chất dễ ăn da và làm bỏng: 14 II Đối với các chất dễ bắt lửa: (cồn, xăng, benzen, axeton ) 15 II Đối với các chất dễ nổ: 15 II Cách sơ cứu bị tai nạn hóa chất phòng thí nghiệm và biện pháp cấp cứu đầu tiên: .15 II Trường hợp bị bỏng: 15 II 2 Trường hợp bị ngộ độc: 15 II Tủ thuốc cấp cứu phòng thí nghiệm hóa học trường phổ thông 16 III MỘT SỐ THAO TÁC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC CHUẨN: 16 III Lấy hóa chất: 16 III Trộn các hóa chất: 17 III Đung nóng các hóa chất: 17 III Sử dụng số dụng cụ thí nghiệm: .17 IV CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG I 17 CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT THỰC HÀNH HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 23 I CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÔ CƠ 23 I Cách phân loại thứ (Có tính chất lịch sử): .23 I 1.1 Phản ứng hóa hợp 23 I 1.2 Phản ứng phân tích: .23 I 1.3 Phản ứng thế: .24 I Cách phân loại thứ hai: .24 I Phản ứng không kèm theo thay đổi số oxy hóa các nguyên tố: phản ứng trao đổi ion muối 25 I 2 Phản ứng kèm theo thay đổi số oxy hóa: phản ứng oxy hóa khử 25 II CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10: 27 II Sự biến đổi tính chất nguyên tố chu kì và nhóm: 27 II 1 Trong chu kỳ: 27 II 1.2 Trong nhóm: 27 II Phản ứng oxi hóa – khử: 27 II Định nghĩa: 27 II 2 Đặc điểm: 27 II 3.Nhóm Halogen: 28 II Hợp chất Halogen: 30 II Nhóm Oxi – Lưu huỳnh: 31 II Hợp chất Oxi – Lưu huỳnh: 33 III CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 11: 34 III Axit , bazơ và muối: .34 III 1 Định nghĩa: 34 III Độ pH dung dịch: 34 III Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện li: 35 III Các hợp chất Nitơ, Photpho: .35 III Các hợp chất nitơ: .35 III 2 Muối photphat: .38 III Phân bón hóa học: 38 III.3 Phân tích định tính nguyên tố hợp chất hữu cơ: 38 III Phân loại hợp chất hữu cơ: 38 III Phân tích định tính: 39 III Hidrocabon no: Metan (Ankan): 40 III Đặc điểm: .40 III Điều chế metan: .40 III Hidrocacbon không no: Anken-Ankin: 41 III Đặc điểm cấu tạo: 41 III Tính chất hoá học: 41 III Điều chế: 46 III Hidrocacbon thơm: Benzen-Toluen: 47 III Dẫn xuất Halogen, Ancol, Phenol: 49 III Dẫn xuất Halogen : 49 III Ancol – Phenol: 50 III Ancol: 50 III Phenol 53 III Alđenhid – Axit Cacboxylic: 55 III Andehit 55 III Axit cacboxylic 56 III 10 ESTE – LIPIT 58 III 10 Định nghĩa: 58 III 10 2.Tính chất hóa học đặc trưng – phản ứng thủy phân: 58 IV CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 12 59 IV Cacbohiđrat: 59 IV 1.Glucozơ: C6H12O6 .59 IV Saccarozơ: C12H22O11 61 IV Tinh bột 62 IV Amin – Amino Axit - Protein 63 IV Amin 63 IV 2 Amino Axit 64 IV Protein 66 IV Đại cương kim loại: 67 IV Tính chất hóa học chung kim loại: 67 IV Pin điện hóa: 68 IV 3 Điện phân .69 IV Ăn mòn kim loại và cách chống ăn mòn: 70 IV Điều chế kim loại 71 IV KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM VÀ NHỮNG HỢP CHẤT CỦA CHÚNG 72 IV Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm 72 IV 2.Tính lưỡng tính Nhôm, Nhôm oxit và Nhôm hiđroxxit 73 IV Crom-Sắt-Đồng và hợp chất quan trọng chúng: 74 IV Crom – Sắt – Đồng 74 IV Một số hợp chất quan trọng Crom – Sắt – Đồng 75 IV Nhận biết số Ion vô cơ: 77 IV Cation NH4+: 77 IV Cation Fe2+: 77 IV Cation Fe3+: 77 IV Cation Cu2+: .78 IV Anion NO3-: .78 IV 6 Anion CO32- : 78 IV Cách nhận biết số hợp chất hữu cơ: 79 IV Phản ứng đặc trưng Phenol: 79 IV Phản ứng Haloform: 79 IV Phản ứng tráng gương Axit fomic HCOOH: 79 IV Axit axetic muối axetat: 79 IV Phân tích thể tích – Phương pháp chuẩn độ trung hòa: 80 IV Phân tích thể tích: 80 IV Phương pháp chuẩn độ trung hòa: (Chuẩn độ Axit – bazơ) 81 KẾT LUẬN : 81 V CÂU HỎI CHƯƠNG II 82 CHƯƠNG III : THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 86 BÀI : PHÂN NHÓM VII A VÀ VI A 86 I MỤC TIÊU: 86 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 86 III PHẦN THỰC HÀNH : 87 III.1.Thí nghiệm 1: Điều chế axit clohidric và thử tính chất nó 87 III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng oxi hóa-khử Mg và CO2: .88 III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế khí Clo Tính tẩy màu khí Clo ẩm 89 III.4 Thí nghiệm 4: Sự biến đổi tính chất các nguyên tố phân nhóm VIIA 90 III.5 Thí nghiệm 5: Tính tẩy màu nước Javen 90 III.6 Thí nghiệm 6: Điều chế Oxi: 91 III.7 Thí nghiệm 7: Tính oxi hóa các đơn chất Oxi và lưu huỳnh 91 III.8 Thí nghiệm 8: Tính khử lưu huỳnh .92 III.9 Thí nghiệm 9: Sự biến đổi trạng thái lưu huỳnh theo nhiệt độ 92 III.10 Thí nghiệm 10: Điều chế H2S và nhận biết gốc S2-: 93 III.11 Thí nghiệm 11: Tính khử SO2 93 III.12 Thí nghiệm 12: Tính oxi hóa và tính háo nước H2SO4 đặc 94 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : .95 BÀI : PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ PHÂN NHÓM VA 96 I MỤC TIÊU: 96 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT: .96 III PHẦN THỰC HÀNH : 97 III.1 Thí nghiệm 1: Tính axit – bazơ , Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện ly 97 III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện li .97 III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế khí amoniac và thử tính chất dung dịch amoniac: .98 III.4 Thí nghiệm 4: Tính oxi hoá axit nitric: 99 III.5 Thí hiệm 5: Tác dụng kali nitrat nóng chảy và cacbon: .100 III.6 Thí nghiệm 6: Điều chế HNO3 từ muối Nitrat 101 III.7 Thí nghiệm 7: Điều chế và thực phản ứng đốt cháy khí NH3 O2 101 III.8 Thí nghiệm 8: Phân biệt số loại phân bón hoá học: 102 III.9 Thí nghiệm 9: Nhận biết ion Phôtphat và khả hòa tan muối ít tan dung dịch NH3 .103 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: 103 BÀI : KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH VÀ PHỤ 105 I MỤC TIÊU 105 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 105 III PHẦN THỰC HÀNH : 106 III.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng Na, Mg, Al 106 III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng Nhôm với dung dịch CuSO4 .106 III.3 Thí nghiệm 3: Tính chất Al(OH)3 107 III.4 Thí nghiệm 4: Điều chế và thử tính tan CO2 dung dịch kiềm 108 III.5 Thí nghiệm : Phản ứng nhiệt nhôm 108 III.6 Thí nghiệm 6:Tính chất hóa học Natri dicromat: Na2Cr2O7 109 III.7 Thí nghiệm :Sự biến đổi muối Crom 109 III.8 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất sắt(II) hiđroxit và sắt(III) hiđroxit .110 III.9 Thí nghiệm :Tính chất hóa học muối sắt (III) 110 III.10 Thí nghiệm 10 : Phản ứng Cu với axit 111 III.11 Thí nghiệm11: Bài tập thực nghiệm 111 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM 111 BÀI : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI 112 I MỤC TIÊU: 112 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 112 III PHẦN THỰC HÀNH 113 III.1.Thí nghiệm1: Suất điện động pin 113 III.2 Thí nghiệm 2: Điện phân dung dịch điện cực graphit và kim loại .114 III.3 Thí nghiệm 3: Ăn mòn điện hóa 114 III.4 Thí nghiệm 4: Bảo vệ sắt phương pháp điện hóa 114 III.5 Thí nghiệm 5: Điều chế kim loại cách dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu dung dịch: 115 III.6 Thí nghiệm 6: Dãy điện hóa kim loại .115 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : 115 BÀI 5: PHÂN TÍCH HÓA HỌC 117 I MỤC TIÊU: 117 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 117 III PHẦN THỰC HÀNH : 118 III.1 Thí nghiệm 1: Nhận biết ion NH4+ và CO32- .118 III.2 Thí nghiệm 2: Nhận biết ion Fe2+ và Fe3+ 118 III.3 Thí nghiệm 3: Nhận biết ion Cu2+ 119 III.3 Thí nghiệm 4: Nhận biết ion NO3- 119 III.5 Thí nghiệm 5: Chuẩn độ dung dịch HCl 120 III.6 Thí nghiệm 6: Chuẩn độ dung dịch CH3COOH 120 III.7 Thí nghiệm 7: Phản ứng oxi hóa-khử môi trường Axit 121 III.8 Thí nghiệm 8:Nhận biết ancol etylic 121 III.9 Thí nghiệm : Nhận biết dung dịch axit axetic .121 III.10 Thí nghiệm 10 : Nhận biết dung dịch không nhãn 122 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : 122 BÀI 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ - HYDROCACBON 123 I MỤC TIÊU: 123 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 123 III PHẦN THỰC HÀNH : 124 III.1 Thí nghiệm 1: Xác định có mặt C, H hợp chất hữu cơ: 124 III.2 Thí nghiệm 2: Nhận biết halogen hợp chất hữu cơ: 125 III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế và thử vài tính chất metan 125 III.4 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất Etylen .126 III.5 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất axetylen 126 III.6 Thí nghiệm 6: Tính chất Toluen: 128 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : 128 BÀI 7: HỢP CHẤT HỮU CƠ ĐƠN CHỨC TÍNH CHẤT CỦA MỘT VÀI DẪN XUẤT HALOGEN, ANCOL, PHENOL, ANDEHIT VÀ AXIT CACBOXYLIC 129 I MỤC TIÊU: 129 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 129 III PHẦN THỰC HÀNH : 130 III.1.Thí nghiệm 1: Thủy phân dẫn xuất halogen 130 III.2 Thí nghiệm 2: Etanol tác dụng với Natri kim loại 130 III.3 Thí nghiệm 3:Tác dụng glixerol với đồng (II) hidroxit .130 III.4 Thí nghiệm 4: Tính chất phenol 131 III.5 Thí nghiệm 5: Phản ứng tráng gương 131 III.6 Thí nghiệm 6: Phản ứng Axit axetic với muối cacbonat 132 III.7 Thí nghiệm 7: Điều chế etyl axetat 132 III.8 Thí nghiệm 8: Bài tập nhận biết 132 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: 133 BÀI : HỢP CHẤT HỮU CƠ ĐA CHỨC VÀ TẠP CHỨC TÍNH CHẤT CỦA LIPT , GLUXIT , PROTEIN VÀ AMIN 133 I MỤC TIÊU: 133 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 134 III PHẦN THỰC HÀNH : 135 III.1 Thí nghiệm 1: Điều chế xà phòng .135 III.2 Thí nghiệm : Phản ứng glucozơ với Cu(OH)2 135 III.3 Thí nghiệm 3: Phản ứng saccarozơ 136 III.4 Thí nghiệm 4: Phản ứng tinh bột với Iot .136 III.5 Thí nghiệm : Tính lưỡng tính glyxin .137 III.6 Thí nghiệm 6: Phản ứng màu protein 137 III.7 Thí nghiệm 7: Tính chất anilin 137 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 LỜI NÓI ĐẦU ^—] Trong lịch sử hình thành và phát triển khoa học hóa học, thực nghiệm hóa học giữ vai trò quan trọng và không thể thiếu việc nghiên cứu các chất và chuyển hóa chúng Theo nhà hóa học người Anh, Robert Boyle (1627 - 1691) thì sở vững hóa học chính là thực nghiệm hóa học, đó ông xem là người đã có công lao lớn việc xây dựng hóa học trở thành ngành khoa học độc lập Chính vì mà từ xưa đến nay, nhiều sở lý thuyết hóa học đã xây dựng trên tảng vững thực nghiệm khoa học hóa học, có thể nói kim nam khoa học hóa học: đó là dùng thực nghiệm để khẳng định tính đúng đắn lý thuyết Trong giảng dạy hóa học trường trung học phổ thông nay, thí nghiệm hóa học chưa sử dụng đúng mức với vai trò nó, phần lớn các thí nghiệm hóa học mang tính minh họa và có tính chất định tính, đồng thời khó khăn lớn các trường phổ thông là việc trang bị sở vật chất còn nghèo nàn, chưa đáp ứng việc đổi phương pháp dạy học hóa học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập học sinh, trình độ giáo viên môn và sinh viên sư phạm hóa học không đồng kiến thức hóa học, sở lý thuyết thực nghiệm khoa học hóa học và đặc biệt là kỹ kỹ thuật tổng hợp, thao tác thực hành phòng thí nghiệm còn nhiều hạn chế Giáo trình Thực hành phương pháp giảng dạy hoá học biên soạn trên sở đáp ứng phần nào các yêu cầu trên, là trang bị cho các sinh viên ngành sư phạm hóa học kiến thức chuyên môn, kỹ thực hành, có đủ lực và trình độ tiếp cận với thực nghiệm hóa học trường trung học phổ thông, phù hợp với việc đổi nội dung chương trình sách giáo khoa theo hướng phân ban Bộ Giáo dục và Đào tạo bao gồm: chương trình nâng cao và chương trình chuẩn (cơ bản), đồng thời giáo trình giúp ích cho các giáo viên hóa học các trường phổ thông làm tài liệu tham khảo, hỗ trợ chuyên môn là kỹ thực hành hóa học Giáo trình hoàn thành động viên và giúp đỡ nhiệt tình Bộ Môn Hóa Học – Khoa Sư Phạm – Trường Đại Học Cần Thơ và các đồng nghiệp Chúng tôi xin chân thành cám ơn ThS Phan Thành Chung đã đọc phản biện và đóng góp nhiều ý kiến quí báu để hoàn chỉnh giáo trình này Việc biên soạn giáo trình không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong đóng góp ý kiến quý đồng nghiệp và các bạn để giáo trình ngày càng hoàn thiện Tác giả CHƯƠNG I : KỸ THUẬT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ^—] I PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN, SỬ DỤNG MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VÀ TỰ TẠO MỘT SỐ HÓA CHẤT TRONG THÍ NGHIỆM: I Những vấn đề chung: Trong thí nghiệm hóa học, các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất xếp vào các ngăn thích hợp hộp chứa để tiện vận chuyển Về tới trường, các hóa chất cần lấy khỏi hộp và xếp vào tủ, giá thí nghiệm Hóa chất pha chế chuẩn bị thí nghiệm đựng chai, lọ phải dán nhãn Giáo viên chuẩn bị các khay nhựa để mang lên lớp các dụng cụ, hóa chất cần thiết cho tiết dạy Trong quá trình chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm, yêu cầu giáo viên tham khảo nội dung đã in tài liệu và, bài thực hành, đặc biệt chú ý đến đảm bảo an toàn tiếp xúc và làm việc với hóa chất I Phương pháp bảo quản, sử dụng số dụng cụ thí nghiệm: I Bộ giá thí nghiệm cải tiến: Cấu tạo gồm phần: đế sứ và cặp ống nghiệm gỗ, trên mặt đế sứ có lỗ hình côn(cole) xuyên qua mặt lớn, với độ chếch chừng 60° Lỗ này dùng để cắm chuôi cặp ống nghiệm và xoay chuôi cặp ta có thể nhanh chóng đặt ống các vị trí khác Các lõm hình lòng chảo dùng để tiến hành các thí nghiệm với lượng nhỏ hóa chất, thay cho các ống nghiệm thực hành Bộ giá thí nghiệm này chủ yếu dùng cho thí nghiệm thực hành học sinh Đây là thí nghiệm biểu diễn để giáo viên có thể làm số thí nghiệm lượng nhỏ tiến hành song song hai lớp các thí nghiệm điều chế oxi, hidro, etilen, metan I 2 Ống hình trụ có đế: Dùng để tiến hành nhiều thí nghiệm, điều chế và thu khí clo, điều chế hidro, hidro sunfua, amoniac Để tiến hành thí nghiệm điều chế và thu khí clo dùng cho thí nghiệm điều chế hidro Clorua, cần dán theo dọc thành ống băng giấy, sau đó chia băng giấy thành phần Khi tiến hành thí nghiệm, vào mực nước dâng lên ống, có thể suy lượng khí Clo đã đẩy sang ống bên để thực phản ứng I Ống nghiệm và cách sử dụng chổi rửa ống nghiệm: Khi tiến hành thí nghiệm với ống nghiệm, lượng hóa chất lỏng cho vào thường chiếm khoảng từ 1/8 đến 1/4 dung tích ống Muốn trộn các hóa chất ống nghiệm thông thường ta cầm miệng ống các ngón tay trỏ, cái và bàn tay phải Để ống nghiêng và lắc cách đập phần ống vào ngón tay trỏ gan bàn tay trái chất lỏng trộn 10 Nếu lượng hóa chất chứa quá lưng ống thì phải dùng đủa thủy tinh khuấy nhẹ Tuyệt đối không dùng đầu ngón tay bịt miệng ống và lắc, vì vậy, làm hóa chất tinh khiết mà có còn để chất độc dính vào tay Khi rót hóa chất đun ống nghiệm phải dùng cặp gỗ, cần chú ý để đáy ống vào chỗ nóng lửa Để tránh vỡ ống, đầu cần lướt nhẹ toàn ống trên lửa cho nóng dần và không để đáy ống chạm vào bấc đèn Ngọn lửa đèn hướng vào thành ống nghiệm, nơi gần đáy ống Không hướng lửa đèn vào đáy ống để tránh xảy tai nạn hóa chất sôi đột ngột và mạnh ngoài Khi đun phải lắc ống nghiệm để dung dịch sôi đều, vì hóa chất có thể khỏi ống nghiệm dung dịch sôi đột ngột ta không lắc ống nghiệm Khi dùng bàn chải để rửa ống nghiệm cần lưu ý: tay trái cầm ngang ống nghiệm, tay phải cầm bàn chải, cho nước vào ống nghiệm, xoay nhẹ chổi và kéo lên đẩy xuống vài lần để lông chổi cọ sát vào thành và đáy ống nghiệm Tránh thọc mạnh chổi rửa vào đáy ống nghiệm, vì làm đáy ống bị thủng I Đèn cồn: Khi sử dụng đèn cồn cần chú ý: Châm lửa đèn cồn que đóm giấy dài Không cầm nghiêng đèn để lấy lửa trực tiếp từ đèn này sang đèn khác Làm cồn tràn mạnh ngoài và bốc cháy nguy hiểm Khi tắt đèn cồn cần đậy nắp thủy tinh nắp nhựa, không dùng miệng thổi tắt lửa Khi dùng đèn xong phải đậy nắp cẩn thận để tránh cồn bay hơi, lãng phí I Ống nhỏ giọt (buret): Ống dùng để đo lượng nhỏ dung dịch chính xác tới 0,1 ml, dùng để chuẩn độ các dung dịch I Ống hút (pipet): Ống dùng để lấy lượng chính xác chất lỏng, thường có dung tích 10 ml ngấn Khi sử dụng, hút chất lỏng vào ống hút qua ngấn trên dùng ngón tay trỏ (thật sạch) bịt đầu ống, hé mở từ từ ngón tay trỏ để điều chỉnh mực chất lỏng vòm khum khớp với ngấn chia độ phía trên Đưa pipet vào bình đựng, mở ngón tay trỏ cho chất lỏng chảy vào bình, điều chỉnh tương tự cho vòm khum khớp với ngấn I Phễu nhỏ giọt: Để tránh tượng hóa chất nước bẩn làm kẹt chặt các khóa và nút nhám phễu, làm thí nghiệm xong phải rửa Trong quá trình bảo quản cần lót miếng giấy mỏng các mặt nhám tiếp xúc qua phễu 11 I Tự tạo và pha chế số hóa chất thí nghiệm: Trong phần này, giới thiệu phương pháp chuẩn bị số hóa chất cần thiết cho thí nghiệm I Chế tạo kẽm kim loại: Có thể lấy kẽm từ các đồ dùng kẽm sắt tráng kẽm đã bị hư hỏng các thùng, chậu, tôn lợp nhà, vỏ pin Cách làm sau: dùng dũa làm các vết gỉ, rửa nước nhiều lần và cắt thành miếng nhỏ I Bột sắt: Dùng dũa mịn để dũa sắt non Bột sắt thu tiếp xúc với oxi và nước không khí dễ bị gỉ, cần bảo quản lọ có nút kín I 3 Pha chế nước vôi: Độ tan vôi thấp (ở 20° hòa tan 0,156g/l) Vì cần pha chế nước vôi ta tiến hành sau: cho ít vôi tôi vào bình cầu, đổ thêm nước cho đầy đến cổ bình để diện tích tiếp xúc chất lỏng và không khí là ít Đậy nút kín để lắng hỗn hợp vài ngày, lại lắc bình Lọc để dung dịch suốt trước dùng Chú ý bảo quản nước vôi lọ nút thật kín để tránh tượng nước vôi tác dụng với khí cacbonic không khí tạo thành canxi cacbonat đóng thành lớp váng mỏng trên mặt dung dịch I Pha chế dung dịch KI/I2: Hòa tan iod dung dịch KI có tác dụng : ¾ Iod tinh thể và dung dịch iod nước dễ bị bay hơi, khó bảo quản ¾ Iod dễ tan dung dịch KI Cách pha chế dung dịch sau: hòa tan 10 gam iod và 25 gam KI lít nước I Pha chế dung dịch ancol quì: Hòa tan gam bột quì vào lít dung dịch ancol etylic loãng (một phần ancol và phần nước 200 ml nước), sau đó nhúng bông thấm nước để lọc Cũng có thể hòa tan bột quì vào nước cất quì tan kém I Pha chế dung dịch phenolphtalein: Hòa tan gam bột phenolphtalein vào 1000 ml dung dịch gồm 600 ml ancol etylic và 400 ml nước 12 I Pha chế dung dịch hoa dâm bụt để làm thuốc thử thay quì: Ngâm hoa dâm bụt vào ancol cồn 90° lọ nút mài Sau chừng ngày ta có thể chắt dung dịch màu vàng nhạt Dung dịch này chuyển màu đỏ môi trường axit và chuyển màu xanh môi trường kiềm I Pha chế dung dịch thuốc thử để nhận biết glucozơ: Có thể chuẩn bị dung dịch sau để nhận biết glucozơ thay dung dịch Feling: hòa tan gam CuSO4.5H2O 90 ml nước Thêm vào 15 ml glyxerin và 75 ml KOH 2M (hoặc NaOH) I Phương Pháp Cắt Uốn Và Thu Nhỏ Đầu Ống Thủy Tinh: Trong thí nghiệm hóa học, chúng ta cần sử dụng số đoạn ống thủy tinh (loại có đường kính – mm) có chiều dài, độ cong và độ thu nhỏ đầu ống khác Sau đây chúng tôi giới thiệu số phương pháp gia công các loại ống trên đèn cồn để cần thiết ta có thể thực dễ dàng bổ sung cho ống bị vỡ I Cắt ống thủy tinh: Dùng dũa cạnh vạch vệt cắt ngang thành ống Bôi ít nước lạnh vào vết dũa Nắm hai bàn tay gần vết dũa, hai ngón tay cái đặt đối diện và cách khoảng 1,5 cm, vừa bẻ vừa dứt mạnh hai phía Sau đó cần hơ vết cắt trên lửa đèn cồn để đầu ống cắt không còn sắc cạnh I Uốn ống thủy tinh: Muốn uốn ống thủy tinh ta cần làm quen với kỹ thuật đốt nóng ống thủy tinh Khi đốt nóng ống thủy tinh ta có thể cầm ống hai tay Tì hai cùi tay lên bàn, hai tay đặt hai phía lửa Tay trái cầm đầu ống, dùng ngón tay cái và trỏ xoay tròn ống Lòng bàn tay hướng xuống phía Tay phải cầm đầu ống bên ngón tay trái và trỏ, lòng bàn tay ngửa lên Trong quá trình làm việc, cùi tay giữ bất động và hai tay phải giữ cho trụ ống cố định Muốn cho các phần ống xoay nóng ta phải xoay ống xung quanh trục nó Chú ý các động tác phải thực thống và cho hai đầu ống, không ống bị xoắn lại phần mềm đốt nóng Khi uốn ống cần hơ nóng đoạn dài chiều dài nửa cung tạo thành, sau đó tập trung đốt nóng vào chỗ Khi ống thủy tinh nóng đỏ và mềm thì dùng hai tay uốn nhẹ và từ từ, sau đó tập trung đốt nóng sang chỗ bên cạnh và lại tiếp tục uốn nhẹ Chú ý: Lúc ống đã bắt đầu uốn cong thì xoay và hơ nóng phía cùng bên ngoài ống Tránh hơ nóng phía để ống không bị nếp gấp 13 I Thu nhỏ đầu ống thủy tinh: Trong số thí nghiệm đốt cháy hidro khí clo, đốt amoniac oxi, đốt axetylen, etylen cần có đầu ống thủy tinh thu nhỏ lại để luồng khí đốt dẫn mạnh Cách làm sau: trước hết phải làm khô ống, sau đó cầm ống hai tay và đưa ống vào điểm nóng lửa đèn cồn, vừa hơ nóng vừa xoay ống hai tay Sau chừng – phút thủy tinh nóng chảy và thu nhỏ dần đầu ống dẫn I 4 Phương pháp luồn ống thủy tinh vào lỗ nút cao su và tháo ống ra: Thường nút cao su có đường kính nhỏ đường kính ống thủy tinh Khi luồn ống thủy tinh vào nút, ống thủy tinh cần bôi trơn nước xà phòng vaselin Cần thận trọng vừa xoay vừa ấn ống vào nút Ống thủy tinh luồn vào lỗ nút cao su để lâu ngày bị dính chặt, tháo ống lưu ý dùng vải bọc ống để phòng bóp mạnh ống bị vỡ đứt tay Nếu cao su gần đầu ống dẫn thủy tinh thì ta đặt dựng ống (theo chiều thẳng đứng) trên bàn và dùng hai ngón tay ấn mạnh nút xuống II KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG II An toàn bảo quản và sử dụng hóa chất: II 1 Đối với các chất độc: Trong phòng thí nghiệm hóa học trường phổ thông có hóa chất độc như: brom (gây bỏng nặng), các khí clo, hidro sunfua, amoniac, nitơ peoxit Vì sử dụng hóa chất, chúng ta cần thực nghiêm túc các qui tắc sau: Đối với các khí độc cần tiến hành thí nghiệm tủ phòng độc Nếu không, phải làm nơi thoáng gió và cuối luồng gió để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe học sinh Lượng hóa chất dùng mức ít để làm nhanh, tiết kiệm hóa chất và giảm bớt khí bay Không nếm và hút các hóa chất độc miệng Khi ngửi hóa chất phải thật thận trọng Không đưa hóa chất vào mũi để hít mạnh, nên để xa và lấy tay khoát nhẹ cho bay dần vào mũi và ngửi nhẹ Không tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân, vì thủy ngân độc và bay nhiệt độ thường Khi cần rót và đổ thủy ngân phải có chậu to hứng và thu hồi lại các hạt nhỏ rơi vãi Nếu có nhiều hạt nhỏ rơi xuống khe bàn thì rắc ít bột lưu huỳnh vào đó để tạo thành hợp chất thủy ngân sunfua và quét Chú ý: không lấy thủy ngân tay Ở nhiều nước phát triển, người ta cấm sử dụng số hóa chất độc thí nghiệm trường phổ thông như: benzen, anilin, phenol Chú ý tránh hít phải Brom, các khí độc Clo, nitơ dioxit Không để các khí trên bay vào mắt và tránh brom lỏng vây tay II Đối với các chất dễ ăn da và làm bỏng: Các chất này thường sử dụng phòng thí nghiệm trường phổ thông như: Axit, kiềm đặc, brom Chú ý : không để chúng dính vào tay, người và quần áo 14 Khi pha loãng dung dịch axit đặc phải đổ từ từ axit vào nước và dùng đũa thủy tinh khuấy (tránh làm ngược lại) Khi các chất lỏng sôi đổ nước lỏng vào lọ hóa chất (nhất là axit và kiềm) không cúi gần bình để tránh chất lỏng bắn vào mặt Khi đun chất lỏng ống nghiệm, phải lắc nhẹ theo vòng tròn nhỏ và chú ý hướng miệng ống phía không có người II Đối với các chất dễ bắt lửa: (cồn, xăng, benzen, axeton ) - Nên chứa chai lọ cỡ nhỏ, bảo quản và sử dụng phải để xa lửa - Đối với các chất dễ cháy nước natri, kali dùng phải làm khô Giấy lót để cắt miếng natri, kali dùng xong không vứt vào cống rãnh sọt giấy - Trước rót thêm cồn vào đèn cồn phải tắt đèn II Đối với các chất dễ nổ: Khi pha trộn các hỗn hợp nổ cần thận trọng, cần lấy các chất theo đúng liều lượng Tránh đập và va chạm mạnh vào các chất dễ nổ, cần nghiền nhỏ phải chú ý: rửa tay và lau khô chày cối trước nghiền để tránh tạo thành hỗn hợp nổ cối Khi đốt khí hidro, axetilen, etilen phải thận trọng vì khí này dễ hợp với oxi không khí tạo thành hỗn hợp nổ Trước đốt phải lấy riêng ít và thử xem có lẫn oxi không khí không II Cách sơ cứu bị tai nạn hóa chất phòng thí nghiệm và biện pháp cấp cứu đầu tiên: II Trường hợp bị bỏng: Nếu bỏng vì vật nóng (nước vôi, cháy ) cần đắp lên chỗ bỏng miếng bông tẩm dung dịch thuốc tím 1%, sau đó bôi vazơlin và băng vết thương lại Chú ý không làm vỡ các nốt phồng da để chống nhiễm trùng Nếu bị bỏng vì Axit đặc thì trước hết phải xối nước vào chỗ bị bỏng và rửa nhiều lần Tốt dùng nước vôi xối mạnh vào vết bỏng từ đến phút Sau đó rửa dung dich NaHCO3 10% dung dịch amoniac loãng Tránh rửa xà phòng Nếu bị bỏng chất kiềm đặc thì lúc đầu chữa bị bỏng Axit, sau đó rửa dung dịch Axit HNO3 CH3COOH 5% Bị bỏng vì phôtpho, trước đưa người bị bỏng đến trạm y tế phải nhúng vết thương vào dung dịch thuốc tím dung dịch AgNO3 10% hay dung dịch CuSO4 5% Không bôi vazơlin thuốc mỡ lên vết bỏng vì phôtpho hòa tan các chất này Bị bỏng vì brom lỏng thì phải dội nước để rửa ngay, rửa lại vết bỏng dung dịch natri thiosunfat Na2S2O3 5%, sau đó bôi vazơlin, băng lại đem đến trạm y tế cứu chữa II 2 Trường hợp bị ngộ độc: Ngộ độc hút phải kiềm (amoniac, xút ăn da ) sơ cứu nạn nhân cách cho uống giấm loãng (CH3COOH 2%) nước chanh Không cho uống thuốc tẩy Ngộ 15 độc hút phải Axit thì cứu cách cho uống nước pha đá, vỏ trứng nghiền nhỏ (một nửa thìa cốc nước) Cho uống bột MgO trộn với nước (29 gam 300 ml nước và uống từ từ) Không dùng thuốc tẩy Ngộ độc ăn phải asen hợp chất asen , trước hết phải làm cho bệnh nhân nôn (móc tay vào thiểu thất) Sau đó cho uống than hoạt tính 10 phút thì cho uống thìa dung dịch sắt (II) sunfat (1 phần FeSO4 + phần nước) Tốt là dùng hỗn hợp dung dịch sắt sunfat nói trên với huyền phù magiêoxit pha nước (20 gam MgO 300 ml nước) Sau đó đưa nhanh đến bệnh viện để rửa ruột Ngộ độc ăn phải hợp chất thủy ngân trước hết cần làm cho nạn nhân nôn cho uống sữa có pha lòng trắng Sau đó cho nạn nhân uống than hoạt tính Ngộ độc vì phôtpho trắng, trước hết cần làm cho nạn nhân nôn ra, uống 0,05 gam dung dịch CuSO4 5% lít nước, cho uống nước đá Không uống sữa hay lòng trắng trứng dầu mỡ vì các chất này hòa tan phôtpho Ngộ độc vì hỗn hợp chì, cho nạn nhân uống Na2SO4 10% MgSO4 10% nước ấm (các chất này tạo thành kết tủa với chì) Sau đó cho uống sữa có pha lòng trắng trứng và uống than hoạt tính Ngộ độc hít phải chất độc nhiều khí Cl2, Br2 cần đưa nạn nhân nằm chỗ thoáng, nới dây thắt lưng, cho thở không khí có lượng nhỏ amoniac có thể dùng hỗn hợp cồn 90° với amoniac Ngộ độc hít phải H2S, CO cần cho nạn nhân nằm chỗ thoáng, cho thở oxi nguyên chất, làm hô hấp nhân tạo thấy cần thiết Ngộ độc hít phải quá nhiều amoniac, cần cho nạn nhân hít nước nóng Sau đó cho uống nước chanh giấm loãng II Tủ thuốc cấp cứu phòng thí nghiệm hóa học trường phổ thông ¾ Cồn 90° ¾ Dung dịch I2 – 5% ¾ Dung dịch NH3 5% ¾ Dung dịch Axit Boric 2% ¾ Dung dịch CuSO4 5% ¾ Dung dịch FeCl3 đặc ¾ Dung dịch thuốc tím (KMnO4) – 3% (đựng lọ màu) ¾ Dung dịch CH3COOH 5% ¾ Các loại bông, băng, gạc đã tẩy trùng III MỘT SỐ THAO TÁC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC CHUẨN: III Lấy hóa chất: ¾ Khi mở nút lọ lấy hóa chất phải đặt ngửa nút trên mặt bàn để đảm bảo độ tinh khiết hóa chất và tránh hóa chất dây bàn 16 ¾ Hóa chất rắn: dùng thìa xúc kẹp, không dùng tay cầm ¾ Hóa chất lỏng: dùng ống hút nhỏ giọt ¾ Dùng phễu để đổ hóa chất từ lọ này sang lọ khác ¾ Rót hóa chất vào ống nghiệm phải dùng kẹp ống nghiệm để tránh hóa chất dây tay III Trộn các hóa chất: ¾ Dùng đũa thuỷ tinh: trộn các hóa chất (hoặc hòa tan) cốc hay ống nghiệm có lượng hóa chất chiếm khoảng ½ ống ¾ Cầm các ống nghiệm các ngón tay trỏ, cái và bàn tay Để ống nghiệm nghiêng và lắc cách đập phần ống nghiệm vào ngón trỏ lòng bàn tay Không dùng ngón tay bịt miệng ống nghiệm và lắc III Đung nóng các hóa chất: ¾ Hóa chất rắn: cần cặp ống nghiệm tư nằm ngang trên giá thí nghiệm, miệng ống nghiệm chút xuống để đề phòng nước từ hóa chất thoát ra, đọng lại và chảy ngược xuống đáy ống nghiệm nóng và làm vỡ ống ¾ Hoá chất lỏng: cốc thuỷ tinh phải đặt trên lưới (thép không gỉ đồng) để tránh nứt vỡ cốc Không cúi mặt gần miệng cốc tránh hóa chất sôi bắn vào mắt và mặt III Sử dụng số dụng cụ thí nghiệm: ™ Khi đã cho ống nghiệm vào cặp rồi, nên nắm nhánh dài cặp và đặt ngón tay cái lên nhánh ngắn, không dùng bàn tay nắm hai nhánh cặp ™ Khi châm đèn cồn phải dùng que đóm Không nghiêng đèn cồn châm lửa từ đèn này sang đèn khác Khi tắt đèn cồn phải dùng chụp đậy, không thổi miệng ™ Đun chất lỏng các dụng cụ thủy tinh, nên đặt vị trí 1/3 chiều cao lửa tính từ trên xuống Đọc mực chất lỏng các dụng cụ đong, đo chất lỏng, cần để tầm mắt nhìn ngang với mặt lõm chất lỏng chứa các dụng cụ IV CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG I Câu 1: Khi làm thí nghiệm, nên sử dụng hóa chất với lượng nhỏ nhằm để: A tiết kiệm mặt kinh tế 17 B giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường C giảm độ phát hiện, tăng độ nhạy phương pháp phân tích D A , B và C đúng Câu 2: Để thu khí CO2 tinh khiết, người ta cho CaCO3 phản ứng với chất nào sau đây: A phenol B axit sunfuaric C axit Clohidric D axit axetic Câu 3: Khi làm thí nghiệm, dùng cặp gỗ để kẹp ống nghiệm người ta thường: A kẹp vị trí phần ba ống từ lên B.kẹp vị trí phần ba ống nghiệm từ trên xuống C kẹp ống nghiệm D kẹp vị trí nào Câu 4: Khi thực phản ứng ống nghiệm, cần đun nóng thì dùng dụng cụ nào sau đây : A đèn dầu B đèn cồn C bếp điện D tất các dụng cụ trên Câu 5: Để điều chế O2 từ KClO3 có thể dùng dụng cụ nào sau đây phòng thí nghiệm: A ống nghiệm B bình kíp C bình cầu có nhánh D chậu thủy tinh Câu 6: Để đo chính xác thể tích dung dịch chuẩn độ thể tích, người ta dùng dụng cụ nào sau đây : A bình định mức B pipet C buret D ống đong và cốc chia độ Câu 7: Độ hóa chất tăng theo thứ tự nào sau đây: A loại công nghiệp, loại dược dụng, loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích B loại công nghiệp, loại dược dụng, loại tinh khiết phân tích, loại tinh khiết C loại dược dụng, loại công nghiệp, loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích D loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích, loại dược dụng, loại công nghiệp Câu 8: Để bảo quản kim loại Na phòng thí nghiệm, người ta dùng cách nào sau đây: A ngâm nước B ngâm ancol C bảo quản bình khí NH3 D ngâm dầu hỏa 18 Câu 9: Để pha loãng dung dịch H2SO4 đậm đặc, phòng thí nghiệm, có thể tiến hành theo cách nào sau đây: A cho từ từ axit vào nước B cho nhanh nước vào axit và khuấy C cho nhanh axit vào nước và khuấy D cho từ từ nước vào axit và khuấy Câu 10: Trong phòng thí nghiệm, dung dịch HF bảo quản bình làm : A nhựa B kim loại C thủy tinh D gốm sứ Câu 11: Để rửa chai lọ đựng anilin, nên dùng cách nào sau đây: A rửa xà phòng B rửa nước C rửa dung dịch NaOH sau đó rửa lại nước D rửa dung dịch HCl sau đó rửa lại nước Câu 12: Quá trình sản xuất H2 theo phương pháp dùng khí lò cốc khử hóa nước thường lẫn tạp chất H2S, người ta loại bỏ H2S cách dùng hóa chất sau: A NaOH B CaO C Fe2O3 xH2O D H2SO4 loãng Câu 13: công nghiệp người ta thường sản xuất SO2 từ: A FeS B FeS2 C S D H2S Câu 14: Bệnh nhân phải tiếp đường (tim truyền dung dịch đường vào tĩnh mạch), đó là loại đường nào sau đây: A glucozơ B saccarozơ C mantozơ D đường hóa học Câu 15: Khí CO2 coi l ảnh hưởng đến môi trường vì: A độc B tạo bụi cho môi trường C làm giảm lượng mưa D gây hiệu ứng nhà kính Câu 16: Trong công nghiệp người ta điều chế CuSO4 cách: (1) Ngâm Cu H2SO4 loãng sục khí O2 liên tục (2) Hòa tan Cu dung dịch H2SO4 đậm đặc Cách làm nào có lợi : A (1) B (2) C (1) và (2) D Phương pháp khác Câu 17: Cho khí H2S lội qua dung dịch CuSO4 thấy có kết tủa đen xuất Chứng tỏ: A H2S mạnh H2SO4 C Kết tủa CuS không tan axit mạnh B H2SO4 mạnh H2S D phản ứng oxi hóa khử xảy 19 Câu 18: cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4 dư thì : A không thấy kết tủa xuất B có kết tủa keo xanh xuất sau đó tan C có kết tủa keo xanh xuất và không tan D sau thời gian thấy xuất kết tủa Câu 19: Có thể loại bỏ độ cứng tạm thời nước cách đun sôi vì: A nước sôi 100°C B đun sôi các chất khí bay C đun sôi làm tăng độ tan các chất kết tủa D Cation Ca2+ và Mg2+ kết tủa dạng hợp chất không tan Câu 20 : Để tách nhanh Al2O3 khỏi hỗn hợp bột Al2O3 và CuO mà không làm thay đổi khối lượng, có thể dùng các hóa chất sau: A Axit HCl, dung dịch NaOH B nước amoniac C Dung dịch NaOH , khí CO2 D Nước Câu 21: Khi đọc mức chất lỏng các dụng cụ đo, người ta phải để dụng cụ trạng thái thẳng đứng và: A để tầm mắt ngang với mặt khum chất lỏng B để tầm mắt mặt khum chất lỏng C để tầm mắt trên mặt khum chất lỏng D để tầm mắt thẳng từ trên xuống Câu 22: Khi dùng nhiệt kế đo nhiệt độ chất lỏng, người ta thường: A cho chạm nhanh đầu nhiệt kế vào bề mặt chất lỏng B nhúng nhanh khoảng phần hai nhiệt kế vào cốc đựng chất lỏng C nhúng ngập bầu thủy ngân nhiệt kế vào cốc đựng chất lỏng D nhúng ngập bầu thủy ngân nhiệt kế vào cốc đựng chất lỏng và ngâm đĩa thời gian mức thủy ngân ổn định Câu 23: Để xác định nồng độ CM dung dịch NaOH, người ta dùng cách nào sau đây: A giấy thị vạn B máy đo pH C chuẩn độ thể tích D cách trên Câu 24: Khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4 thì sản phẩm có màu xanh thẫm : A Cu(OH)2 B [Cu(NH3)4SO4] C.[Cu(NH3)4](OH)2 D [Cu(NH3)4]2+ 20 Câu 25: có thể phân biệt muối amoni với các muối khác cách cho tác dụng với kiềm mạnh, vì đó ống nghiệm đựng muối amoni: A chuyển thành màu đỏ B thoát chất khí không màu có mùi xốc đặc trưng C khí có màu nâu đỏ D chất khí không màu, không mùi Câu 26: Để nhận biết ion PO43- thường dùng thuốc thử AgNO3 vì : A tạo khí có màu nâu B tạo dung dịch màu vàng C tạo kết tủa màu vàng D tạo khí không màu hoá nâu không khí Câu 27: Người ta dùng phương pháp nào sau đây để thu lấy kết tủa cho dung dịch Na2SO4 vào dung dịch BaCl2: A cô cạn B chưng cất C lọc D chiết Câu 28 : Để tách benzen khỏi nước, người ta dùng phương pháp nào sau đây: A chiết B chưng cất C lọc D thăng hoa Câu 29: Có thể thu HNO3 đặc từ dung dịch HNO3 loãng theo cách nào sau đây: A cho bay nước B thêm H2SO4 đậm đặc sau đó chưng cất C làm lạnh sau đó chưng cất D dùng dầu thông để chiết Câu 30: Để thu kết tủa Al(OH)3 người ta dùng cách nào sau đây : A cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 B cho nhanh dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 C cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH D cho nhanh dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH Câu 31 : Hỗn hợp chất rắn nào đây có thể dễ tách riêng cách thêm nước vào lọc: A muối ăn và cát B muối ăn và đường C cát và mạt sắt D đường và bột mì Câu 32: Độ hóa chất tăng theo thứ tự nào sau đây : A loại công nghiệp, loại dược dụng, loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích B loại công nghiệp, loại dược dụng, loại tinh khiết phân tích, loại tinh khiết C loại dược dụng, loại công nghiệp, loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích D loại tinh khiết, loại tinh khiết phân tích, loại dược dụng, loại công nghiệp 21 Câu 33: Khi làm thí nghiệm, nên sử dụng hoá chất với lượng nhỏ nhằm để: A Tiết kiệm mặt kinh tế B Giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường C Giảm độ phát hiện, tăng độ nhạy phương pháp phân tích D Cả A , B và C đúng Câu 34: Để thu khí CO2 tinh khiết, người ta cho CaCO3 phản ứng với chất nào sau đây: A phenol B axit sunfuaric C axit Clohidric D axit axetic Câu 35: Hãy chọn phương phương pháp thích hợp để tách các chất hỗn hợp sau: Hỗn hợp cần tách Phương pháp thực A cát và đất sét chưng cất phân đoạn B ancol và nước hóa lỏng chưng cất phân đoạn C muối ăn và nước lọc D bột gạo và nước lắng gạn E xăng và nước dung dịch NaCl bão hoà F bột đồng và bột sắt chiết G khí O2 và N2 từ tính H este CH3COOC2H5 và nước kết tinh 22 CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT THỰC HÀNH HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ]—] I CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÔ CƠ I Cách phân loại thứ (Có tính chất lịch sử): Dựa vào thay đổi số chất ban đầu và số chất tạo thành sau phản ứng Theo cách này thì các phản ứng các chất vô chia thành các loại sau: I 1.1 Phản ứng hóa hợp Là phản ứng đó chất tạo thành từ hai hay nhiều chất ban đầu X + Y → Z Thí dụ: phản ứng hóa hợp không phải là phản ứng oxy hóa khử Na2O + H2O → 2NaOH SO3 + H2O → H2SO4 Li2O + CO2 → Li2CO3 Thí dụ: phản ứng hóa hợp là phản ứng oxy hóa khử 4Al + 3O2 → 2Al2O3 P4 + 6Cl2 → 4PCl3 N2 + O2 → 2NO H2 + Cl2 → 2HCl PCl3 + Cl2 → PCl5 I 1.2 Phản ứng phân tích: Là phản ứng từ chất ban đầu bị phân tích thành hai hay nhiều chất Z → X + Y Thí dụ : phản ứng nhiệt phân là phản ứng phân tích xảy hấp thụ nhiệt(Δ) o CaCO3 t CaO + CO2 MgO + H2O 2Hg + O2 2KC + 3O2 o Mg(OH)2 t o 2HgO t o 2KClO3 t 23 Thí dụ: Phản ứng điện phân: nhiều hợp chất hấp thụ điện để phân tích thành đơn chất quá trình điện phân điện phân 2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑ điện phân Mg + Cl ↑ MgCl 2 I 1.3 Phản ứng thế: Là phản ứng đó số chất ban đầu và số chất tạo thành nguyên tử (hay ion) hợp chất thay nguyên tử (hay ion) khác Có phản ứng đơn và phản ứng kếp : A + XY → AY + X (đơn) AB + XY → AY + XB (kép) Phản ứng đơn là phản ứng oxy hóa khử, còn phản ứng kép là phản ứng trao đổi (cũng gọi là phản ứng trao đổi kép) Thí dụ: phản ứng đơn 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓ 2KBr + Cl2 → Br2 + 2KCl Thí dụ: phản ứng kép: Phản ứng kết tủa và phản ứng Axit - bazơ là ví dụ quan trọng phản ứng kép AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3 HC + KOH → KCl + H2O Nhận xét cách phân loại thứ : Dấu hiệu cách phân loại trên dễ nhận biết, thích hợp với bước đầu làm quen với các phản ứng hóa học Song cách phân loại trên chưa khái quát, chưa phản ánh chất các phản ứng hóa học (trong loại phản ứng: hóa hợp, phân tích, thế, bao gồm phản ứng trao đổi và phản ứng oxy hóa khử) I Cách phân loại thứ hai: Dựa vào thay đổi số oxy hóa các nguyên tố tham gia phản ứng Theo cách này, người ta phân chia các phản ứng thành hai loại : Phản ứng đó không có thay đổi số oxy hóa các nguyên tử tham gia phản ứng Người ta thường gọi loại phản ứng này là phản ứng trao đổi (hay phản ứng phân li trao đổi) Phương trình phản ứng loại này thường đơn giản Phản ứng đó có thay đổi số oxy hóa các nguyên tố tham gia phản ứng Đó là phản ứng oxy hóa khử Phương trình phản ứng loại này có phức tạp 24 I Phản ứng không kèm theo thay đổi số oxy hóa các nguyên tố: phản ứng trao đổi ion muối Phản ứng trao đổi xảy trao đổi thành phần cation/anion chất phản ứng AB + → XY AY + XB Có ba loại phản ứng trao đổi quan trọng là: phản ứng kết tủa, phản ứng Axit-bazơ, phản ứng tạo thành chất khí Thí dụ: phản ứng kết tủa Pb(NO3)2 + 2KI → 2KNO3 Pb2+ + 2I- → PbI2 ↓ PbI2 ↓ + Thí dụ: phản ứng Axit - bazơ + H 2O → H2SO4 Na2O + H2O → 2NaOH SO3 Na2O → Na2SO4 SO3 + → HNO3 + KOH Hay H3O+ + KNO3 OH- + → H2O 2H2O Thí dụ: phản ứng tạo thành chất khí CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O Hay CaCO3 + 2H3O+ → Ca2+ + CO2 ↑ + H2O * Điều kiện để phản ứng trao đổi xảy là: + Tạo thành sản phẩm không tan nước từ hai chất ban đầu tan + Tạo thành các chất điện ly yếu như: H2O ; NaHCO3 ; CH3COOH ; NH4OH + Tạo thành khí không tan I 2 Phản ứng kèm theo thay đổi số oxy hóa: phản ứng oxy hóa khử Phản ứng oxy hóa - khử xảy có thay đổi số oxy hóa các nguyên tố tham gia phản ứng Người ta thường phân chia thành ba loại phản ứng oxy hóa - khử quan trọng sau đây: * Phản ứng các tiểu phân (phân tử, nguyên tử, ion), đó có thay đổi số oxy hóa các nguyên tố các tiểu phân khác nhau: 2Na + Cl2 → 2NaCl 2Mg + O2 → 2MgO Ca + 2H2O Mg + H3O+ → → Ca(OH)2 + H2 ↑ Mg2+ + H2 ↑ + 2H2O 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 8H2O 25 * Phản ứng oxy hóa - khử nội phân tử: đó có thay đổi số oxy hóa các nguyên tố khác cùng phân tử M nO to KClO3 2KCl + 3O2 * Phản ứng tự oxy hóa - khử: xảy số oxy hóa cùng nguyên tố phân tử vừa tăng vừa giảm X2 2OH- + → X- XO- + + H2O o t 3XO- 2Cl - + ClO3- * Phản ứng trên các điện cực: Trong quá trình điện phân: điện phân NaCl nóng chảy Anot (cực dương) : 2Cl - → Cl2 + 2e Catot (cực âm): 2Na+ + 2e → 2Na Trong pin điện hóa: pin Đanien-Jacobi Anot (cực âm): Zn Catot(cực dương): Cu2+ → + Zn2+ 2e + → 2e Cu Nhận xét cách phân loại thứ hai: Cách phân loại thứ hai có tính chất khái quát hơn, nhiều trường hợp chưa nêu chất thực các phản ứng hóa học vì nó dựa vào thay đổi số oxy hóa mà ta đã biết, số oxy hóa là hóa trị hình thức các nguyên tố Vì vậy, cách phân biệt trên mang tính chất qui ước Song, tính chất khái quát nó, cách phân loại này thuận lợi cho việc nghiên cứu các phản ứng hóa học Trong cách phân loại thứ hai, ngoài hai loại phản ứng oxy hóa - khử và trao đổi (bao gồm phản ứng Axit - bazơ và phản ứng kết tủa), người ta còn xếp phản ứng các phức chất vào loại thứ ba tính chất đặc thù các phản ứng này ♦ Như vậy, các phản ứng các chất vô cơ, người ta thường coi là có bốn loại quan trọng Phản ứng oxy hóa - khử Phản ứng Axit – bazơ Phản ứng kết tủa Phản ứng các phức chất Trong tất bốn loại phản ứng này có cạnh tranh theo cách này hay cách khác: - Phản ứng oxy hóa - khử: cạnh tranh để giành electron các chất oxy hóa - Phản ứng Axit - bazơ: cạnh tranh để giành proton các bazơ - Phản ứng tạo phức: cạnh tranh để giành cation kim loại các ligan 26 - Phản ứng kết tủa: cạnh tranh sức hút tĩnh điện các ion hợp chất (để giữ cho hợp chất không tan) và sức hút các phân tử nước và các ion làm cho hợp chất bị phân ly Các loại phản ứng khác phản ứng hóa hợp, phản ứng phân tích, phản ứng nằm bốn loại phản ứng kể trên II CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10: II Sự biến đổi tính chất nguyên tố chu kì và nhóm: II 1 Trong chu kỳ: - Khi từ trái sang phải theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử thì: + Bán kính nguyên tử giảm dần + Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần + Độ âm điện tăng dần + Tính bazơơ các oxit và hidroxit tương ứng yếu dần, tính axit mạnh dần - Hóa trị cao nguyên tố các hợp chất với Oxi tăng từ đến - Hóa trị nguyên tố hợp chất với hidro giảm dần từ đến II 1.2 Trong nhóm: - Khi từ trên xuống thì: + Bán kính nguyên tử tăng dần + Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần + Độ âm điện giảm dần + Tính bazơơ các oxit và hidroxit tương ứng mạnh dần, tính axit yếu dần II Phản ứng oxi hóa – khử: II Định nghĩa: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng đó có chuyển electron các chất phản ứng Hoặc phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng đó có thay đổi số oxi hóa số nguyên tố II 2 Đặc điểm: Trong phản ứng oxi hóa- khử thì: - Tổng số số electron chất khử nhường tổng số số electron mà chất oxi hóa nhận - Sự oxi hóa là làm gia tăng số oxi hóa nguyên tố - Sự khử là làm giảm số oxi hóa nguyên tố - Chất oxi hóa là chất chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm (hay nhận electron) 27 - Chất khử là chất chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng (hay nhường electron) Ví dụ: phản ứng oxi hóa- khử 00 Fe 2e + Zn 2e + +2 CuSO4 → +1 2HCl → Cu + +1 ZnCl2 + +2 FeSO4 H2 - Sự khử: Cu+2 +2e Cu - Sự oxi hóa: Feo –2e Fe+2 - Chất khử: Fe, Zn - Chất oxi hóa: CuSO4, HCl II 3.Nhóm Halogen: II Đặc điểm: - Trạng thái vật lý điều kiện thường - Nhiệt độ nóng chảy - Nhiệt độ sôi - Cấu hình electron lớp ngoài cùng - Độ âm điện Flo Clo Brom Iot Khí Khí Lỏng Rắn lục nhạt vàng lục nâu đỏ tím đen -219,6°C -101,0°C -7,3°C 113,6°C -188,1°C -34,1°C 59,2°C 185,5°C 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5 4,0 3,0 2,8 2,6 28 * Nhận xét: Giống nhau: cấu hình electron ngoài cùng: ns2 np5 ns2 np5 Khác nhau: - Từ Flo đến Iot: lớp electron ngoài cùng càng tăng thì càng xa nhân hơn, lực hút nhân lớp electron ngoài cùng càng yếu - Lớp electron ngoài cùng: + Ở Flo không có phân lớp d + Ở các halogen khác có phân lớp d còn trống Lớp electron ngoài cùng có cấu tạo tương tự nhau: ns2 np5, có electron, dễ dàng nhận thêm electron để tạo lớp ngoài cùng bền vững là khuynh hướng đặc trưng các halogen hay phi kim điển hình Chúng là phi kim có tính oxi hóa mạnh và giảm dần từ Flo đến Iot X-1 X + 1e + 1e ns2 np5 ns2 np6 - Trừ Flo, có tính oxi hóa, còn các halogen còn lại có thêm tính tự oxy hóa khử và tăng dần từ Clo đến Iot - Do Clo, Brom, Iot có thêm phân lớp d còn trống, bị kích thích các electron có thể chuyển lên obital d còn trống làm chúng có thể có 1,3, electron độc thân Vì vậy, Clo, Brom, Iot có thể có các số oxi hóa –1, +1, +3, +5, +7 các hợp chất II Điều chế: II Điều chế Clo: II 1 Trong phòng thí nghiệm: * Cho dung dịch HCl đặc tác dụng với chất oxi hóa khác như: KMnO4, KClO3, MnO2, CaOCl2… Ví dụ: KMnO4 +16HCl→5Cl2 + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O KClO3 + 6HCl → 3Cl2 + KCl MnO2 + 4HCl → Cl2 + 3H2O + MnCl2 + 2H2O 29 II 1.2 Trong công nghiệp: * Điện phân có màn ngăn dung dịch NaCl, KCl điện phân nóng chảy NaCl, KCl: - Điện phân dung dịch có màn ngăn thu Cl2 anot và H2 catot 2NaOH + Cl + H NaCl + 2H O điện phân 2 - Điện phân nóng chảy NaCl thu khí Cl2 anot và kim loại kiềm catot NaCl điện phân Na + ½ Cl2 * Cho HCl và O2 qua ống đun nống đến 400oC có viên đá bọt tẩm CuCl2 làm xúc tác thì oxi hóa HCl Oxi: 4HCl + O2 → Cl2 + H2O Ở phương pháp này Clo thoát đạt 80% II 2 Điều chế Brom, Iot: II 2 Trong phòng thí nghiệm: tương tự Clo KMnO4 + 16HBr → 5Br2 +2KBr+ 2MnBr2 + 8H2O KClO3 + 6HBr → 3Br2 + KBr MnO2 + 4HBr → Br2 + 3H2O + MnBr2 + 2H2O KMnO4 + 16HI → 5I2 + 2KI + 2MnI2 + 8H2O KClO3 + 6HI → 3I2 + KI + 3H2O II 2 Trong công nghiệp: KBr + Cl2 → KI + Cl2 2KCl + Br2 → 2KCl + I2 Thường công nghiệp, người ta phơi khô rong biển, đốt thành tro, ngâm tro nước để hòa tan hết các muối Gạn lấy dung dịch, đem cô các muối kết tinh, phần lớn muối Clorua và Sunfua lắng xuống còn Iodua lại dung dịch II Hợp chất Halogen: HF HCl HBr HI - Các hidro halogenua là chất khí dễ tan nước tạo dung dịch Axit halogenhidric - Axit Flohidric là Axit yếu, ăn mòn thủy tinh - Các Axit halogenhidric khác là Axit mạnh và tính Axit tăng dần theo thứ tự: HCl < HBr < HI (do giảm độ bền liên kết H—X) - HCl, HBr, HI bị oxi hóa chất oxi hóa mạnh, tính khử tăng dần từ HCl đến HI Trong các hợp chất với Oxi thì Clo, Brom, Iot có số oxi hóa dương 30 II Nhóm Oxi – Lưu huỳnh: II Đặc điểm: - Gồm các nguyên tố: Lưu Selen huỳnh Oxi O S Telu Poloni Se Te Po - Kiến thức cần nắm vững: Tính chất Oxi và lưu huỳnh: Cùng có electron lớp ngoài cùng, cấu hình: ns2np4, electron độc thân, có thể nhận thêm electron đạt cấu bền khí trơ, thể số oxi hóa –2 +2e ns2 np4 ns2 np6 Trừ Oxi, các nguyên tử nhóm có thêm phân lớp d còn trống; bị kích thích, electron chuyển lên phân lớp d này tạo electron độc thân, thể số oxi hóa +4 +6 Tính chất hóa học: - Oxi và lưu huỳnh có độ âm điện lớn, là phi kim có tính oxi hóa mạnh (đặc biệt là Oxi) - Oxi: oxi hóa hầu hết các kim loại, phi kim và nhiều hợp chất t°C 2O2 + 3Fe → O2 + C Fe3O4 t°C → CO2 O2 + 2C2H5OH → 4CO2 + 6H2O - Lưu huỳnh: + Thể tính oxi hóa tác dụng với chất khử mạnh S + Fe t°C → FeS + Thể tính khử tác dụng với chất oxi hóa mạnh S + t°C O2 → SO2 II Điều chế: II Trong phòng thí nghiệm: * Nhiệt phân các muối chứa Oxi không bền với nhiệt như: KMnO4, KClO3,… t°C 2KMnO4 → K2MnO4 + O2 + MnO2 31 - Phải để dụng cụ thật khô có thể thu O2 t°C → - Vì: 3K2MnO4 +2H2O 2KClO3 MnO2, t°C KMnO4 + MnO2 +4KOH KCl + 3O2 (Cr2O3, Fe2O3) - Nếu không có xúc tác thì t°C 4KClO3 → 3KClO4 + KCl * Phân hủy Nitrat kim loại kiềm: t°C NaNO3 → 2NaNO2 + O2 * Phân hủy HgO: (phương pháp đầu tiên) t°C HgO → 2Hg + O2 * Điện phân nước: + Thu O2 anot và H2 catot đp 2H2O 2H2 + O2 + Để tăng độ dẫn điện nước phải thêm sunfat kim loại kiềm hay kiềm vào * Phân hủy H2O2 với xúc tác MnO2: MnO2 2H2O2 2H2O + O2 II 2 Trong công nghiệp: Trong công nghiệp, thường người ta dùng cách điện phân nước và chưng cất phân đoạn không khí lỏng Ở cách thứ hai, không khí hóa lỏng nhiệt độ thấp(145oC ) và áp suất cao, gồm chủ yếu là O2 và N2 Để tách riêng O2 và N2 không khí lỏng, người ta dùng cột chưng cất phân đoạn, dựa trên khác nhiệt độ sôi O2 (-183oC) và N2 (-195,8oC) người ta tách khí N2 và O2 lỏng Gần đây, người ta tìm phương pháp tách O2 từ không khí Cho không khí qua rây phân tử có khả giữ N2 lại, hỗn hợp khí thu chứa tới 80% O2, có thể sử dụng vào luyện kim * Chú ý : - Trong phòng thí nghiệm phổ thông, việc điều chế O2 sử dụng cho các thí nghiệm biểu diễn là cần thiết và phổ biến Do đó, cần phải lựa chọn phương pháp điều chế O2 thuận lợi nhất, tối ưu - Phương pháp nhiệt phân các hợp chất chứa Oxi không bền với nhiệt, đặc biệt là KMnO4 là phương pháp điều chế O2 sử dụng khá phổ biến Tuy nhiên, đây là chất oxi hóa mạnh (KMnO4, KClO3…) và thực phản ứng thì cần phải cung cấp nhiệt cho phản ứng, mặt khác dụng cụ chứa KMnO4 còn nước hay giọt nước có khả làm cho phản ứng không thành công - Vì vậy, ta nên tiến hành phản ứng phân hủy H2O2 để điều chế O2 Trong phương pháp này, không cần cung cấp nhiệt, đồng thời phản ứng xảy nhanh chóng, thuận lợi mặt thời gian Cách thu O2 phương pháp trên, dựa vào nguyên tắc O2 hòa tan ít nước, cho O2 đẩy nước bình thu ngoài MnO2 2H2O2 2H2O + O2 32 II Hợp chất Oxi – Lưu huỳnh: II Hợp chất Oxi: hydroperoxit (H2O2): - Hydropeoxit là chất lỏng không màu, là chất không bền, có khả phân hủy nổ tạo thành nước và Oxi Sự phân hủy hidropeoxit tăng lên có mặt chất xúc tác Ví dụ: thả ít MnO2 vào dung dịch hidroperoxit thì phản ứng xảy mãnh liệt thoát O2 Phản ứng này dùng điều chế O2 phòng thí nghiệm - Số oxi hóa Oxi hợp chất này là: -1, trung gian –2 và 0, đó H2O2 vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa Ví dụ: + Tính oxi hóa: 2KI + H2O2 I2 + 2KOH → + Tính khử: Ag2O + H2O2 → 2Ag + H2O + O2↑ II Hợp chất lưu huỳnh: - Xét các hợp chất sau: H2S, SO2, SO3 , H2SO4 - Tính chất chúng thể qua bảng sau: Phương trình phản ứng Tính Tính khử oxi hóa S0 S H2S -2 S +4 S+6 S+4 S S0 S-2 S0 H2SO3 2H2S + 3O2(thừa) = 2SO2 + 2H2O H2S + 4Cl2 +4H2O = H2SO4 + 8HCl S + H2 = H2S S + F2 = SF6 SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O S+4 So S0 S+4 S+6 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 S+4 S +6 o Cu + 2H2SO4 đ, t toC = CuSO4+ SO2 + 2H2O o SO3 H2SO4 to C S + O2 = SO2 S+6 SO2 o 2H2S + O2 (thiếu) t =C 2S + 2H2O 3Zn + 4H2SO4 đ, t = 3ZnSO4 + S + 4H2O S0 4Mg + 5H2SO4 đ, to = 4MgSO4 + H2S++4H2O S-2 33 III CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 11: III Axit , bazơ và muối: III 1 Định nghĩa: - Theo thuyết Arrhenius và thuyết Bronsted, axit và bazơ định nghĩa: THUYẾT Axit Bazơ Dung môi Arrhenius Trong nước phân li cho H+ Trong nước phân li cho OH- H2O Bronsted Có khả cho H+ Có khả nhận H+ Bất kì - So với thuyết Arrhenius, thuyết Bronsted tổng quát và áp dụng cho bất kì dung môi nào không có dung môi Tuy nhiên, dung môi nước, hai thuyết cho kết - Muối là hợp chất mà phân tử gồm cation kim loại (hoặc NH4+) liên kết với anion gốc Axit III Độ pH dung dịch: - Để đánh giá độ axit và độ kiềm dung dịch người ta dùng pH với qui ước sau: [H+] = 10-pH (M) Hay: pH = -lg[H+] ƒ ƒ ƒ ƒ Môi trường axit : [H+] > 10-7 M hay pH < Môi trường bazơ:[H+] <10-7 M hay pH > Môi trường trung tính : :[H+] =10-7 M hay pH = Trong môi trường nước: [H+]=[OH-]=10-7 M hay pH =7 - Chất thị axit- bazơ: Môi trường Chất thị Quì tím Phenolphtalein Axit Trung tính Bazơ Đỏ Tím Xanh Không màu Không màu Hồng 34 III Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện li: III.1 Điều kiện: Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện li xảy có ít các điều kiện sau: + Tạo thành chất kết tủa + Tạo thành chất khí hay chất dễ bay + Tạo thành chất điện li yếu III.1 Phản ứng thuỷ phân muối: - Phản ứng trao đổi ion muối hoà tan và nước làm cho pH biến đổi là phản ứng thuỷ phân muối - Muối trung hoà tạo gốc bazơ mạnh và gốc axit yếu, tan nước, gốc axit yếu bị thuỷ phân, môi trường dung dịch là kiềm (pH >7) Thí dụ: Dung dịch NaCH3COO → CH3COONa CH3COO- + H2O CH3COO- Na + + CH3COOH + OH- (Dung dịch có pH >7) - Muối trung hoà tạo gốc bazơ yếu và gốc axit mạnh, tan nước, gốc bazơ yếu bị thủy phân làm cho dung dịch có tính Axit (pH <7) Thí dụ: Dung dịch muối NH4Cl NH4Cl NH4+ + H2O → NH4+ + Cl - NH3 + H3O+ (Dung dịch có pH <7) - Muối trung hoà tạo gốc bazơ mạnh và gốc axit mạnh, tan nước, môi trường dung dịch trung tính (pH=7) Thí dụ: NaCl, KNO3 , KI… - Muối trung hoà tạo gốc bazơ yếu và gốc axit yếu, tan nước, gốc axit yếu và gốc bazơ yếu bị thuỷ phân, tuỳ thuộc vào quá trình cho proton axit hay nhận proton bazơ mạnh mà dung dịch có thể trung tính hay có tính axit tính bazơ Thí dụ: dung dịch (NH4)2CO3 NH4+ + H2O CO32- + H2O NH3 + H3O+ CO2 + 2OH- III Các hợp chất Nitơ, Photpho: III Các hợp chất nitơ: III 1 Amoniac (NH3): Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ không khí và tan nhiều nước Amoniac thể các tính chất sau: 35 - Tính bazơ yếu: Phản ứng với nước : NH3 + H2O → NH4+ + OHPhản ứng với axit : NH3 + HCl → NH4Cl Phản ứng với muối: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ + 3NH4+ - Tính khử: Khi phản ứng với chất oxi hoá mạnh (O2, Cl2…) và số oxit kim loại, NH3 thể tính khử 4NH3 + 3O2 → 2N2 + H2O 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl 2NH3 + 3CuO → N2 + 3Cu + H2O - Khả tạo phức tan: Nhờ có cặp điện tử tự do, phân tử NH3 dễ tạo nên nhiều phức chất bền với ion kim loại chuyển tiếp (Cu2+, Ag+, Zn2+…) Cu(OH)2 +4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 Điều chế: * Trong công nghiệp: Amoniac tổng hợp từ khí Nitơ và khí hidro theo phản ứng: N2 + 3H2 → 2NH3 + Q * Trong phòng thí nghiệm: Khi đun nóng muối amoni với kiềm (CaO, Ca(OH)2…) ta thu khí amoniac 2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3 +CaCl2 + 2H2O Ngoài ra, có thể điều chế lượng nhỏ amoniac cách đun nóng dung dịch amoniac đặc III 2 Axit nitric (HNO3) III 2 Đặc điểm: - HNO3 tinh khiết là chất lỏng không màu, kém bền dễ bị phân huỷ tác dụng ánh sáng và nhiệt 4HNO3 → 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O Do tạo thành NO2 nên dung dịch HNO3 có màu vàng - HNO3 khan, háo nước, dung dịch đặc bốc khói kết hút nước khí các phân tử Axit bốc III 2 Tính chất hoá học: Tính axit: Axit nitric là axit mạnh, mang đầy đủ tính chất Axit 2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O Tính oxi hoá: Trong phân tử HNO3, nitơ có số oxi hoá +5 là số oxi hoá cao nitơ, đó tính chất hoá học đặc trưng HNO3 là tính oxi hoá mạnh Khi phản 36 ứng, tuỳ thuộc vào nồng độ axit, mức độ hoạt động chất khử và nhiệt độ phản ứng mà số oxi hoá nitơ có thể đưa về: -3, 0, +1, +2, +3, +4 Với kim loại: Tuỳ thuộc vào nồng độ HNO3 và mức độ hoạt động kim loại ta có: - Trong muối nitrat, kim loại có hoá trị cao - Al, Fe bị thụ động hóa HNO3 đặc nguội Ví dụ: Fe → 2Fe(NO3)3 + NO + 2H2O + 4HNO3(loãng) Với phi kim: Khi đun nóng, HNO3 đặc có thể oxi hoá các phi kim: C, S, P đến mức oxi hoá cao C + S → 4HNO3đ + CO2 + → H2SO4 6HNO3đ 4NO2 + 2H2O + 6SO2 + 2H2O Với hợp chất: Dung dịch HNO3 tác dụng với các hợp chất H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II)…oxi hoá các nguyên tố hợp chất lên mức oxi hoá cao 3H2S-2 + 2HNO3loãng → 3So↓ + 2NO↑ + 4H2O Nhận xét: + Nhìn chung, dung dịch HNO3 càng loãng, kim loại càng mạnh, nhiệt độ càng thấp thì N+5 HNO3 bị khử càng sâu (tới mức oxi hoá thấp nhất) + Có thể cho rằng, cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là HNO2, vì không bền, HNO2 bị phân hủy tạo NO và NO2 theo phản ứng 2HNO2 → NO↑ + NO2↑ + H2O NO2 tác dụng với H2O theo phản ứng thuận nghịch 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO Axit HNO3 càng đặc cân càng chuyển phía tạo NO2 Chính vì lí này, kim loại tác dụng với HNO3 đặc thì tạo khí NO2 và với HNO3 loãng lại tạo khí NO III Muối nitrat: - Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân huỷ đun nóng KNO3 → KNO2 Cu(NO3)2 → AgNO3 → + CuO Ag 1/2O2 + + 2NO2 NO2 + + 1/2O2 1/2O2 - Để nhận biết gốc nitrat, người ta cho dung dịch tác dụng với đồng và H2SO4 đậm đặc, cho dung dịch có màu xanh và khí vàng nâu thoát 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 2NO + O2 → 2NO2 ↑ (vàng nâu) 37 III 2 Muối photphat: - Muối photphat là muối axit photphoric, chia làm hai loại: + Muối trung hòa : muối photphat: Na3PO4, Ca3(PO4)2… + Muối axit: muối hidrophotphat: CaHPO4, Na2HPO4…muối dihidrophotphat: Ca(H2PO4)2… - Tất các muối dihidrophotphat tan nước - Để nhận biết ion photphat (PO43-) ta dùng dung dịch bạc nitrat 3Ag+ + PO43- → Ag3PO4↓ (màu vàng) III Phân bón hóa học: Tên 1.Phân đạm Các dạng Thành phần -Phân đạm amoni NH4Cl NH4NO3… -Phân đạm nitrat -Phân urê -Cung cấp nitơ cho cây NaNO3hoặc Ca(NO3)2… trồng -Tan tốt nước (NH ) CO 2 nung Hỗn hợp photphat và Cung cấp photphat cho silicat canxi, magiê cây dạng ion photphat PO43Ca(H PO ) và CaSO -Supephotphat: -Phân chảy 2.Phân lân Đặc tính lân 4 +Supephotphat đơn Ca(H2PO4)2 +Supephotphat kép -Kali clorua KCl -Kali sunfat K2SO4 Cung cấp cho cây nguyên tố Kali dạng ion K+ 3.Phân Kali III.3 Phân tích định tính nguyên tố hợp chất hữu cơ: III Phân loại hợp chất hữu cơ: Hidrocacbon no Hidrocacbon Hidrocacbon không no Hidrocacbon thơm Hợp chất hữu Dẫn xuất Halogen Ancol, Phenol Dẫn xuất Hidrocacbon Andehit, Ceton Axit Cacboxylic Este 38 III Phân tích định tính: III Xác định cacbon và hidro: Có thể tìm cacbon và hidro hợp chất hữu cách oxi hoá hợp chất đó với đồng (II) CuO + Nếu hợp chất có chứa C và H thì sản phẩm tạo thành có khí CO2 và nước CuO, to Hợp chất hữu CO + H O(hơi) 2 + Hơi nước gặp đồng sunfat khan tạo CuSO4.5H2O có màu xanh CuSO4 + 5H2Ohơi CuSO4.5H2O (Trắng) (Xanh) + Khí CO2 làm đục nước vôi CO2 + Ca(OH)2 dư CaCO3↓ + H2O Trắng đục III 2 Xác định nitơ: Nếu hợp chất hữu có chứa nitơ, đun với H2SO4 đặc, nitơ có thể chuyển thành muối amoni và nhận biết dạng amoniac Hợp chất hữu Nitơ (NH4)2SO4 + 2NaOH H2SO4 đặc, t0 to (NH4)2SO4 + … Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O (mùi khai, làm giấy quì ẩm hoá xanh) III 3 Xác định halogen: - Hợp chất hữu chứa clo đốt bị phân huỷ, Clo tách dạng HCl và nhận biết AgNO3 Hợp chất hữu chứa Clo HClhơi + AgNO3dư to CO2 + H2O + HCl AgCl↓ + HNO3 (Trắng) - Hoặc: nung nóng chất hữu chứa halogen (Cl, Br, I) với đồng nhiệt độ cao, halogen hợp chất tách dạng HX tác dụng với CuO phủ trên bề mặt dây đồng tạo thành muối đồng halogen phát tán vào lửa làm cho lửa có màu đặc trưng 39 III Hidrocabon no: Metan (Ankan): III Đặc điểm: - Metan và các chất đồng đẳng là chất không màu, nhẹ nước và không tan nước - Trong phân tử ankan gồm có các liên kết σ bền vững C-C và C-H nên các ankan tương đối trơ mặt hoá học: nhiệt độ thường không phản ứng với Axit, bazơ và các chất oxi hoá mạnh (KMnO4) - Với tác dụng ánh sáng, nhiệt độ và xúc tác, ankan tham gia các phản ứng sau: + Phản ứng thế: Khi chiếu sáng đốt nóng hỗn hợp metan và Clo xảy phản ứng các nguyên tử H Cl AS CH3Cl + HCl CH4 + Cl2 ⎯⎯→ AS CH3Cl + Cl2 ⎯⎯→ CH2Cl2 + HCl AS CHCl3 + HCl CH2Cl2+ Cl2 ⎯⎯→ AS CHCl3+ Cl2 ⎯⎯→ CCl4 + HCl + Phản ứng tách: Dưới tác dụng nhiệt và xúc tác (Cr2O3, Fe, Pt…) các ankan không bị tách hidro tạo các hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo các phân tử nhỏ CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH o 500 C, xt CH CH3 CH3 CH CH CH2 CH4 CH3 CH2 H2 CH3 + Phản ứng oxi hoá: - Các ankan đốt cháy tạo CO2, H2O và toả nhiều nhiệt CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O Δ H = -890KJ - Các ankan đầu dãy đồng đẳng dễ cháy nhiệt toả nhanh nên có thể gây nổ - Khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp: CH4 + O2 xt, to HCHO + H O III Điều chế metan: III Trong công nghiệp: Metan và các chất đồng đẳng tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ III 2 Trong phòng thí nghiệm: Cách điều chế metan thuận tiện là lấy natriaxetat nung với vôi tôi xút Phản ứng xảy theo phương trình O CH3 C NaOH O Na (r) (r) CaO, t o CH4 Na2CO3 40 Metan có thể điều chế cách thuỷ phân Al4C3 Al4C3 + 12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3 III Hidrocacbon không no: Anken-Ankin: III Đặc điểm cấu tạo: Anken - Là hidrocacbon mạch hở có nối đôi phân tử C C Ankin - Là hidrocacbon mạch hở có nối ba phân tử C C - Hai nguyên tử C mang nối đôi trạng thái lai hoá sp2 - Liên kết đôi C = C gồm liên kết σ bền vững và liên kết π linh động - Hai nguyên tử C mang nối ba trạng thái lai hoá sp - Liên kết ba gồm liên kết σ bền vững và hai liên kết π linh động III Tính chất hoá học: - Trong anken, liên kết π nối đôi C = C kém bền vững nên dễ bị cắt đứt tạo thành liên kết σ với các nguyên tử khác Do đó, liên kết đôi C = C là trung tâm gây các phản ứng hoá học đặc trưng anken như: phản ứng cộng, phản ứng oxi hoá, phản ứng trùng hợp - Trong ankin có liên kết π kém bền tương tự anken, vì phản ứng nào có thể xảy với anken thì có thể xảy với ankin Tuy nhiên, khác với anken, phản ứng cộng ankin xảy theo hai giai đoạn III Phản ứng cộng hidro: Khi đun nóng và có mặt xúc tác Pt/ Ni Pd Anken: C C H H Pd/ Ni/ Pt to C C H H 41 Ankin: (1) C C H (2) CH CH H H H o Ni, t o Ni, t CH CH CH2 CH2 Nếu dùng xúc tác Pd phản ứng dừng giai đoạn (1) Ví dụ: CH2 = CH2 + H2 CH CH + 2H2 Ni, t o CH3 – CH3 Ni, t o CH3 – CH3 III 2 Phản ứng cộng halogen: - Halogen là tác nhân đối xứng dễ thực phản ứng với anken, ankin Tuy nhiên không phải tất các halogen tham gia phản ứng Khả tham gia phản ứng biến đổi theo thứ tự: Flo >> Brom ~ Clo >> Iot Do vậy, phản ứng cộng halogen xét phản ứng Brom Clo mà thôi - Cơ chế: Anken: X (1) C X C X C C X X (2) C X C C X C X Ankin: X C X X C C C X X X X X C C X X Thí dụ: CH2 CH CH2 CH Br 2Br2 Br Br CH2 CH2 Br Br CH CH Br Br Br 42 Phản ứng làm màu dung dịch brom, đó dung dịch brom hay Br2/CCl4 dùng làm thuốc thử để nhận anken, ankin III Phản ứng cộng axit và cộng H2O: Hidrohalogenua (HCl, HBr, HI), Axit H2SO4, Axit HNO3 là tác nhân bất đối xứng Khi cộng vào anken, ankin bất đối xứng hướng phản ứng tuân theo qui tắc Maccôpnhicôp: “Trong phản ứng cộng Axit H2O (kí hiệu HA) vào anken không đối xứng ưu tiên xảy theo hướng tạo thành cacbocation trung gian bền hơn.” Cơ chế: - Anken C C H A C C H C A C H C C H A - Ankin C C C C H A H H A A C C H A H A C C H A Cụ thể: + Cộng Axit: CH3 CH CH2 Br CH3 CH CH2 HBr -Br bền beàn hôn CH3 CH keùm bền beàn kém CH3 CHBr CH3 95% CH2 Br CH3 CH2 CH2Br 5% 43 CH3 CH CH2 CH3 CH HCl CH2 CH3 CH H2SO4 ñaë c đặc CH2 Cl H CH3 CH H HSO3O CH + 2HCl CH CH2 CH3- CHCl2 + Cộng H2O: Anken: Nước là “axit” yếu nên bình thường phản ứng chậm và thuận nghịch với etylen và các anken khác Muốn thực tốt phản ứng vào anken, có thể áp dụng hai cách: Cho anken tác dụng với H2SO4 đặc thuỷ phân este vô thu CH2 = CH2 + HOSO3H CH3-CH2-OSO3H to CH3-CH2-OSO3H + H2O CH3CH2OH + H2SO4 Cho anken tác dụng trực tiếp với nước nhờ chất xúc tác axit mạnh CH2 CH2 H3O CH3 CH2 H2O CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 O H -H H H2O CH2 OH2 CH3 CH2 OH Phản ứng cộng nước vào anken áp dụng công nghiệp để sản xuất ancol, đặc biệt là ancol etylic Ankin: CH CH3 C H2O CH CH H2O HgSO4 , 80oC o HgSO4 , 80 C CH3 CH3 CHO C CH3 O III Phản ứng trùng hợp: - Trong điều kiện nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp, các anken đầu dãy có tham gia phản ứng cộng nhiều phân tử với thành phân tử lớn 44 n CH2 CH2 etilen o peoxit, 100-300 C 100 atm ( CH2 CH2 ) n polietilen(PE) - Ankin: CuCl, NH4Cl, t o CH 2CH CH C CH CH2 III 5 Phản ứng oxi hoá: III 5 Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: Anken và ankin đốt cháy tỏa nhiệt mạnh và cho lửa cháy sáng to CH2 = CH2 + 3O2 CH + HC 2CO2 + 2H2O – 1423 KJ to O2 2CO2 + H2O – 1320 KJ III 5 Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: Khác với ankan, anken và ankin bị KMnO4 oxi hoá và làm màu dung dịch KMnO4 - Anken: C O C O Mn O C O C O H2MnO4 O O H2O Mn O MnO4 MnO4 H2O C O C O O Mn O C OH HO C OH HO MnO4 O Mn MnO2 O OH Tổng quát: C C KMnO4 H2O C C MnO2 KOH OH OH Ví dụ: 3C2H4 KMnO4 4H2O 3CH2 CH2 OH OH MnO2 KOH ñen nâu 45 - Ankin: Khi bị KMnO4 oxi hoá liên kết ba tạo các sản phẩm phức tạp còn KMnO4 bị khử thành MnO2 Ví dụ: 3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O 3HOOC-COOH + 8MnO2↓+ 8KOH III Phản ứng ion kim loại: (Phản ứng đặc trưng ankin có nối ba đầu mạch): Do tính linh động H đính C mang liên kết ba hẳn H C mang liên kết đôi, liên kết đơn nên nó có thể bị thay nguyên tử kim loại R–C CH + [Ag(NH3)2]OH R–C C-Ag↓ + 2NH3 + H2O Thí dụ: HC CH + 2[Ag(NH3)2]OH Ag–C C-Ag↓ + 4NH3 + 2H2O Vàng nhạt III Điều chế: III Trong công nghiệp: - Etilen, propilen và butilen điều chế phản ứng tách hidro từ ankan tương ứng phản ứng crackinh - Axetylen điều chế theo hai cách: 2CH4 15000C Làm lạnh nhanh CaC2 + 2H2O HC HC CH + 3H2 CH + Ca(OH)2 46 III Trong phòng thí nghiệm: - Trong phòng thí nghiệm, đun nóng hỗn hợp ancol etylic với Axit H2SO4 đặc là cách điều chế etilen thông thường và dễ làm Cơ chế : H H H H H C C H OH H H C C H OH2 H H H H H C C C C H H H HSO4 H H H H H H C C H H C C H OH2 H HSO4 H H2O H H2SO4 H HSO4 CH2 CH2 H OH o SO44đñ, , 170 HH22SO 170CC CH2 CH2 H2O - Trong phòng thí nghiệm, C2H2 điều chế theo cách cho canxi cacbua CaC2 tác dụng với H2O III Hidrocacbon thơm: Benzen-Toluen: Sự xen phủ bên với obitan p còn lại nguyên tử C đã tạo thành obitan chung cho vòng benzen, đó vòng benzen trở thành hệ thơm bền vững Chính vì vậy, benzen và toluen tương đối dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng và bền vững với các chất oxi hoá Khác với benzen, toluen còn có thêm nhóm metyl (-CH3) là nhóm đẩy e làm giàu mật độ e cho vòng Vì vậy, vòng thơm toluen dễ tham gia phản ứng benzen Tính chất vật lí: + Cả benzen và toluen không tan nước tan nhiều dung môi hữu đồng thời là dung môi hoà tan nhiều chất khác brôm, iôt, lưu huỳnh, cao su… + Mùi bezen và toluen có hại cho sức khoẻ Tính chất hoá học: 47 - Phản ứng thế: benzen, toluen tham gia phản ứng với halogen có mặt bột sắt và với axit HNO3 đặc có mặt H2SO4 đậm đặc đun nóng Ví dụ: Br Br2 Fe khan HBr CH3 Br CH3 Br2 HBr Fe CH3 HBr Br Khi với halogen, không dùng bột sắt mà chiếu sáng, thì toluen cho phản ứng trên nhánh - Phản ứng cộng: ¾ Benzen và toluen không làm màu dung dịch Br2 ¾ Khi chiếu sáng: Cl 3Cl2 AS Cl Cl Cl Cl Cl Hexacloxiclohexan C6H6Cl6 ¾ Khi nung nóng và có chất xúc tác Ni: 3H2 Ni, to CH3 CH3 3H2 Ni, to 48 - Phản ứng oxi hoá: Benzen không làm màu dung dịch KMnO4 đem đun nóng toluen với dung dịch KMnO4 thì nhóm -CH3 bị oxi hoá CH3 COOK KMnO4 o t 2MnO2 KOH H2O III Dẫn xuất Halogen, Ancol, Phenol: III Dẫn xuất Halogen : Tính chất dẫn xuất halogen III 1 Phản ứng nguyên tử halogen nhóm -OH: - Do các halogen (X) có độ âm điện lớn cacbon nên phân tử dẫn xuất halogen liên kết C-X luôn luôn phân cực âm phía X Vì vậy, nguyên tử cacbon bị thiếu hụt phần electron (mang điện tích dương) và liên kết C-X dễ bị phân cắt phía nguyên tử cacbon - Chính vì thế, phản ứng đặc trưng nhóm C- X là tác dụng với các tác nhân có khả nhường cặp electron dư mình để tạo thành liên kết như: OH- CN- , H2O, NH3… - Tuy nhiên, phản ứng xảy theo chế nào còn tuỳ thuộc vào cấu trúc hydrocacbon liên kết với X, chất X, độ hoạt động tác nhân và điều kiện phản ứng (dung môi, nhiệt độ ) - Có hai chế : + Cơ chế SN2: (một giai đoạn) OH HO C Br C Br Chất Chaát ban ban đầu đầu HO Trạng thái chuyển tiếp Traï ng thaù i chuyeå n tieá p Br C Sảnmphẩm Saûn phaå Độ phản ứng: gốc hidrocacbon bậc >bậc 2> bậc + Cơ chế SN1: (hai giai đoạn) (1) (2) C X C chaäm chậm OH C nhanh X C OH HO C Độ phản ứng: gốc hidrocacbon bậc 3> bậc 2>bậc 49 Ví dụ: Cl–CH2 – CH2–Cl + 2NaOH SN2 HO–CH2 – CH2–OH + 2NaCl 1,2-dicloetan CH3 CH3 (1) C Cl dung môi moâi phân phaân cực cực dung CH3 CH3 CH3 CH3 C Cl CH3 CH3 (2) C OH CH3 SN1 CH3 CH3 C OH CH3 III Phản ứng tách hidro halogenua: - Khi đun sôi dung dịch dẫn xuất halogen và KOH ancol, phản ứng tách hidro halogenua xảy tạo sản phẩm anken - Đối với dẫn xuất halogen có khả cho nhiều hướng tách, thì sản chính phản ứng là sản phẩm tạo thành theo qui tắc Zaixep Qui tắc Zaixep: “Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen nguyên tử halogen X ưu tiên tách cùng với H nguyên tử C bậc cao bên cạnh” Thí dụ: CH2 CH CH2 CH3 KOH, ancol, to H Br CH3 CH CH3 HBr CH2 CH CH2 CH3 HBr CH III Phản ứng với Magie: Các dẫn xuất halogen có khả tác dụng với Mg môi trường ete khan tạo thành hợp chất Magie CH3-CH2-Br + Mg ete khan CH3- CH2-Mg-Br III Ancol – Phenol: III Ancol: III 1 Định nghĩa: Ancol là hợp chất hữu phân tử có chứa nhóm –OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon gốc hiđrocacbon 50 III Cấu tạo: 2δ- O δ"+ H δ'+ C H R H Do O có độ âm điện lớn C và H nên liên kết C – O và liên kết O – H là liên kết cộng hóa trị có cực Khi tham gia phản ứng thì hai liên kết này dễ dàng bị cắt đứt Đặc điểm cấu tạo này định tính chất hóa học ancol III Tính chất hóa học: III Phản ứng H trên nhóm –OH : a Tác dụng với kim koại kiềm: phản ứng ancol với kim loại kiềm (Na, K …) xảy êm dịu và giải phóng khí Hiđro: 2C2H5–OH + Na → 2C2H5ONa + H2↑ Natri Etylat b Tính chất đặc trưng glyxerol và các poliancol đa chức có nhóm –OH cạnh nhau: Các poliancol thường có tính Axit mạnh các monoancol ảnh hưởng hai nhóm –OH cạnh Chúng có thể tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức chất tan, có màu xanh da trời đặc trưng CH2 OH HO CH CH OH CH CH O HO CH CH OH CH OH + HO Cu OH + HO CH OH HO CH Cu O CH + 2H2O HO CH Đồng (II) glyxerat III Phản ứng nhóm – OH: * C2H5–OH tác dụng với HBr C2H5–OH + H–Br → C2H5–Br + H2O Phản ứng lưỡng phân tử SN1 Gồm giai đoạn: Giai đọan đầu chậm, tạo ion C ; giai đoạn sau là tác kích Br- vào C+ tạo thành C2H5–Br + 51 Cơ chế: H–Br → H+ + Brchaäm chậm C2H5–OH + H+ C2H5+ nhanh nhanh Br - + C2H5+ + H2O C2H5–Br Etyl Bromua III 3 Phản ứng tách nước: a Tách nước từ phân tử ancol: Trong điều kiện H2SO4 (đ) làm xúc tác và t =170 C o o H2SO4 (đ) CH2 – CH2 170O C H2O Etilen OH H CH2 = CH2 + b Tách nước từ hai phân tử ancol: Trong điều kiện H2SO4 (đ) làm xúc tác và H2SO4 (đ) to =140oC C2H5 –OH + 140O C H –OC2H5 C2H5–O–C2H5 + H2O Dietyl ete III Phản ứng oxi hóa: a Phản ứng cháy: (oxi hóa hoàn toàn) Ancol cháy tỏa nhiều nhiệt CnH2n + 1OH + 3n/2O2 → nCO2 + (n + 1)H2O Thí dụ: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O b Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn CuO: - Ancol bậc I bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành alđehid R–CH2–OH + CuO t0 R–CHO + Cu + H2O Thí dụ: t0 CH3–CH2–OH + CuO CH3–CHO + Cu + H2O Andehit axetic - Ancol bậc II bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành ceton R – CHOH – R + CuO t0 R – C – R + Cu + H2O O Thí dụ: CH3–CHOH–CH3 + CuO t0 CH3–C–CH3 + Cu + H2O O - Ancol bậc III không bị oxi hóa 52 III Điều chế: III Phương pháp tổng hợp: a Trong công nghiệp: Phản ứng hợp nước etilen có xúc tác H2SO4 H3PO4 C2H4 + H2O H2SO4 ,t0 C2H5OH Phản ứng cộng hiđro andehit axetic điều kiện đun nóng, có Niken làm xúc tác: CH3CHO + H2 Ni ,t0 C2H5OH b Trong phòng thí nghiệm: Thủy phân dẫn xuất halogen môi trường kiềm C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl III Phương pháp sinh hóa: Lên men nông sản chứa tinh bột đường (C6H10O5)n xt ,t0 C6H12O6 enzim C2H5OH III Phenol III Định nghĩa: Phenol là hợp chất hữu phân tử có chứa nhóm –OH liên kết trực tiếp với cacbon vòng benzen III 2 Cấu tạo phenol và tưởng cộng hưởng: Công thức phân tử: C6H6O O H Sự liên hợp cặp electron chưa tham gia liên kết trên nguyên tử O và các electron π trên vòng benzen tạo nên các công thức cộng hưởng (tạm thời chấp nhận vòng benzen theo công thức Kekule để dễ dàng viết cộng hưởng): O H ⊕O H ⊕O H ⊕O H Ө Ө Ө 53 III Tính chất hóa học: III Phản ứng nguyên tử H nhóm – OH: Do ảnh hưởng vòng benzen đến nhóm –OH, O trở nên thiếu electron làm cho liên kết O – H phân cực mạnh (mạnh so với nhóm O – H ancol) → Phenol có tính Axit δ+ δO H a Tác dụng với kim loại kềm: Phenol nóng chảy phản ứng với Natri giải phóng khí Hiđro ONa O– H + 2Na → + H2 b Tác dụng với dung dịch bazơ: Phenol tan dần NaOH tạo thành dung dịch suốt ONa O– H + NaOH → + H2O atri phenolat III Phản ứng nguyên tử H vòng benzen: Ảnh hưởng nhóm – OH đến vòng benzen Sự cộng hưởng làm tăng mật độ electron các vị trí ortho và para làm cho phản ứng vào nhân thơm phenol dễ benzen Trong điều kiện bình thường, phenol có thể đồng thời nguyên tử H vị trí ortho và para Thí dụ: OH + 3Br2 H2O Br OH Br + 3HBr Br (kết tủa trắng) 2,4,6 – tribrom phenol 54 III Điều chế: Từ iso propylbenzen: cách oxi hóa nhờ oxi không khí CH CH CH CH O–O–H C CH O2 OH H2SO4 (l) + CH3 – C – O Từ benzen: Cl2 Fe C 6H NaOH(đ), to cao, p cao C6H5Cl C6H5OH III Alđenhid – Axit Cacboxylic: III Andehit III 1 Định nghĩa: Alđehid là hợp chất hữu phân tử có nhóm –CHO liên kết trực tiếp với gốc hiđrocacbon nguyên tử hiđro nhóm –CHO III Cấu tạo: O Công thức tổng quát: R – C H Liên kết đôi C = O gồm liên kiết σ bền và liên kết π kém bền, tương tự liên kết đôi phân tử Anken → Andehit có tính chất hóa học tương tự Anken III Tính chất hóa học: III Phản ứng cộng hiđro: Hiđro cộng vào liên kết đôi C = O tương tự cộng vào liên kết đôi C = C: O R–C H + H2 Ni, to R – CH2 – OH Andehit Ancol III Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn: a Andehit cho phản ứng tráng gương: với AgNO3 NH3 o R–CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + tH2O → R–COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 Phản ứng xảy qua các giai đoạn: 55 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → Ag2O↓ + 2NH4NO3 Ag2O + 3NH3 + H2O → 2[Ag(NH3)2]OH R–CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → R–COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O b Andehit bị oxi hóa oxi, có xúc tác là Cu đun nóng: 2R – CHO + O2 Cu, to 2R – COOH III Điều chế: III.9.1.4.1 Phương pháp chung điều chế andehit: Oxi hóa ancol bậc I Cu, to R – CH2 – OH + CuO R – CHO + H2O + Cu III 9.1.4 Điều chế andehit fomic: CH4 + O2 NO 600 – 800O C HCHO + H2O III Điều chế andehit axetic: Oxi hóa không hoàn toàn etilen: 2CH2 = CH2 + O2 PdCl2, CuCl2 100O C, 30 atm 2CH3 – CHO Phản ứng cộng nước axetilen: CH CH + H2O HgSO4 80O C CH3 – CHO III Axit cacboxylic III Định nghĩa: Axit cacboxylic là hợp chất hữu phân tử có nhóm cacboxyl –COOH liên kết trực tiếp với gốc hiđrocacbon nguyên tử hiđro nhóm – COOH δ- O R–C δ+ O H δ+ III 2 Cấu tạo: Tương tự ancol và andehit, các liên kết O – H và liên kết C = O phân cực phía nguyên tử O Ngoài ra, C = O và O – H còn có ảnh hưởng lẫn nhau, tương tác cặp electron chưa tham gia liên kết O trên nhóm – OH và liên kết π nhóm C = O Vì vậy, O←H phân cực mạnh → tính Axit mạnh so với ancol Cũng tương tác trên, đặc tính liên kết C = O axit cacboxylic biến đổi so với andehit (khó tham gia phản ứng cộng) 56 III Tính chất hóa học: III Tính axit: Là Axit yếu thể đầy đủ tính chất axit: Tác dụng kim loại đứng trước Hiđro, oxit bazơ, bazơ, muối axit yếu 2CH3 – COOH + Mg → (CH3 – COO)2Mg + H2↑ Magiê axetat 6CH3 – COOH + Al2O3 → 2(CH3 – COO)3Al + H2O Nhôm axetat CH3 – COOH + NaOH → CH3 – COONa + H2O Natri axetat 2CH3 – COOH + CaCO3 → (CH3 – COO)2Ca + CO2↑ + H2O Canxi axetat III Phản ứng este hóa: Khi nung nóng axit cacboxylic với ancol có H2SO4 (đ) xúc tác ta thu este CH3 – C – OH + O Axit axetic H2SO4 (đ), to H – O – C2H5 CH3 – C – O – C2H5 + H2O O Ancol etylic Etyl axetat Đặc điểm phản ứng là thuận nghịch Muốn cân dịch chuyển phía tạo nhiều este, ta tăng nồng độ chất đầu, ngoài H2SO4 (đ) với vai trò xúc tác còn hút nước nên có khả làm dịch chuyển cân III 4.Điều chế Axit axetic: III Từ muối axetat kim loại mạnh: o 2CH3COONa + H2SO4 t 2CH3COOH + Na2SO4 Sản phẩm thu có mùi giấm III Lên men giấm: Oxi hóa ancol etylic oxi không khí, nhờ xúc tác enzim Mycoderma axeti nhiệt độ thường 25 – 30o C CH3–CH2–OH + O2 → CH3–COOH + H2O III Oxi hóa andehit: 57 III 4.Từ n-butan: Mn(CH3COO)2 2CH3–CH2–CH2–CH3 + 5O2 4CH3–COOH + 2H2O III Từ metanol: CH3OH + CO xt, to CH3–COOH III 10 ESTE – LIPIT III 10 Định nghĩa: Este acíd cacboxylic R – C – R’ là sản phẩm thay nhóm O – OH axit nhóm – OR’ ( R và R’ là các gốc hiđrocacbon) Lipit: chia làm nhiều loại: chất béo, sáp ong, sterit và photpholipit Trong đó quan trọng là chất béo Chất béo là trieste glicerol với acíd béo, gọi chung là triglicerit Acíd béo là acíd đơn chức có mạch cacbon dài, không phân nhánh CH2 OCOR Các gốc R, R’, R” có thể giống khác CH OCOR ’ CH OCOR ” Chất béo III 10 2.Tính chất hóa học đặc trưng – phản ứng thủy phân: III 10 Thủy phân môi trường acíd: Phản ứng là thuận nghịch vì điều kiện phản ứng thủy phân thì sản phẩm sinh có thể kết hợp với tạo thành este chất béo ban đầu CH3COOC2H5 + H2O Etyl axetat H2SO4, to CH3COOH + C2H5OH III.10.2.2 Thủy phân môi trường bazơ: (phản ứng xà phòng hóa) Để tăng tốc độ phản ứng và phản ứng xảy chiều, ta đun este chất béo với dung dịch kiềm: CH2 CH CH2 OCOR OCOR’ + HO ” OCOR Chất béo RCOOH CH2 OH + o H ,t CH OH CH OH Glyxerin + R’COOH R”COOH Acíd béo 58 H2O, to CH3COOC2H5 + NaOH Etyl axetat CH OCOR OCOR’ + 3NaOH CH2 OCOR” CH2 CH3COONa + C2H5OH RCOONa CH2 OH H2O , to CH OH + CH OH R’COONa Glyxerin R”COON Chất béo IV CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 12 IV Cacbohiđrat: IV 1.Glucozơ: C6H12O6 VI 1 1.Cấu trúc phân tử: * Dạng mạch hở: theo Fisher: từ kết thực nghiệm Fisher đã xác lập cấu tạo dạng mở sau: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHO viết gọn hơn: CH2OH–(CHOH)4 –CHO Tuy nhiên cấu tạo dạng mở glucozơ lại gặp số mâu thuẫn, không giải thích vài tính chất đặc biệt glucozơ.→ Haworth đề xuất cấu tạo dạng vòng * Dạng vòng: theo Haworth:Khi hòa tan glucozơ vào nước đã hình thành cân các dạng mở và đóng vòng H CH2OH O H H H HO OH H CH2OH O H H HO OH H OH H OH α-glucozơ CH2OH O OH H H O H C HO OH H H OH glucozơ (dạng mở) 36% H H OH β-glucozơ 1% 63% IV 1 Tính chất hóa học: IV 1 Tính chất nhóm andehit: a Tính khử: - Bị oxi hóa AgNO3 NH3 to CH2OH–(CHOH)4 –CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH2OH–(CHOH)4 –COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 Amoni gluconat 59 Phản ứng xảy qua các giai đoạn: 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → Ag2O↓ + 2NH4NO3 Ag2O + 3NH3 + H2O → 2[Ag(NH3)2]OH CH2OH–(CHOH)4 –CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH2OH–(CHOH)4 –COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O - Bị oxi hóa Cu(OH)2 đun nóng môi trường kiềm: to 4CH2OH–(CHOH)4 –CHO + 2Cu(OH)2 + 4NaOH → 4CH2OH–(CHOH)4 –COONa + Cu2O↓ + 4H2O Natri gluconat b Tính oxi hóa: Glucozơ bị hiđro khử đun nóng có xúc tác Ni CH2OH–(CHOH)4 –CHO + H2 Ni, to CH2OH–(CHOH)4 –CH2OH Glucozơ Sobitol (poliancol) IV 1 2 Tính chất ancol đa chức: a Tác dụng với Cu(OH)2: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H12O6)2Cu + 2H2O Phức đồng(II) glucozơ b Phản ứng este hóa Glucozơ có thể tạo este với gốc axit CHO CHO CH OH CH OH CH OH CH CH CH OCOCH CH OCOCH CH OCOCH3 OH CH OCOCH3 OH CH OCOCH + 5CH3COOH H+, to + IV 1 Tính chất riêng dạng mạch vòng: Khi nhóm – OH C1 chuyển thành nhóm – OCH3 thì dạng vòng không chuyển sang mạch hở nữa: CH2OH CH2OH H H HO OH H H H OH OH + H – OCH3 HCl H H HO OH H H H OCH3 + H 2O OH Metyl-α-glucozit 60 IV 1 Phản ứng lên men: Khi có mặt enzim làm xúc tác, glucozơ cho phản ứng lên men Tạo thành ancol etylic: C6H12O6 Zimaza(30- 35o C) Men ancol 2C2H5OH + 2CO2 Ancol etylic Tạo thành acíd lactic: C6H12O6 Men Lactic 2CH3–CH–COOH OH Axit lactic IV Saccarozơ: C12H22O11 IV Cấu trúc phân tử: CH2OH H H HO OH H H HOCH2 O H H OH OH H HO CH2 OH H Saccarozơ thuộc loại disaccarit có công thức phân tử là C12H22O11, cấu tạo từ monosaccarit qua liên kết glucozit(1→2) C1 α-glucozơ và C2 β-fructozơ IV 2 Tính chất hóa học: IV 2 Phản ứng ancol đa chức: a Phản ứng với Cu(OH)2: Trong phân tử saccarozơ có nhiều nhóm – OH kề nên phản ứng với Cu(OH)2 sinh phức đồng saccarozơ tan màu xanh lam đặc trưng 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O Phức đồng saccarozơ b Phản ứng với Ca(OH)2: Saccarozơ phản ứng với vôi sữa cho Canxi saccarat tan nước C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O → C12H22O11.CaO.2H2O Canxi saccarat IV 2 Phản ứng thủy phân: Đun nóng dung dịch Saccarozơ đó xảy phản ứng thủy phân C12H22O11 + H2O H+,to C6H12O6 + C6H12O6 Glucozơ Fructozơ 61 IV Tinh bột IV Cấu trúc phân tử: Tinh bột có công thức tổng quát polisaccarit (C6H10O5)n, đại phân tử tinh bột cấu tạo từ các α- glucozơ Tinh bột bao gồm hai cấu tử: amilozơ và amilopectin Amilozơ: hình thành nhờ liên kết glucozit(1→4) các α- glucozơ CH2OH O H H H OH H H OH CH2−… O H H H OH H H OH Amilozơ có cấu tạo chuỗi không phân nhánh, xoắn ốc Mỗi xoắn ốc có gốc glucozơ, giữ vững nhờ liên kết hiđro các nhóm – OH tự n Amilopectin: ngoài liên kết glucozit(1→4) còn có liên kết glucozit(1→6) các α- glucozơ Amilopectin có mạch xoắn lò xo, phân nhánh n IV Tính chất hóa học: IV Phản ứng thủy phân: Tinh bột có mặt axit vô enzim làm xúc tác thì bị thủy phân, sản phẩm Cuối cùng là glucozơ Thủy phân nhờ axit: (C6H10O5)n + nH2O H+, to nC6H12O6 Thủy phân nhờ enzim (C6H10O5)n Tinh bột + H2O α-amilaza (C6H10O5)x Detrin + H2O β-amilaza C12H22O11 Mantozơ + H2O mantaza C6H12O6 Glucozơ (x < n) IV 2 Phản ứng tạo màu với Iot: Tinh bột dễ cho phản ứng với Iot tạo màu xanh đặc trưng, đun nóng màu xanh biến mất, để nguội lại Giữa Iot và tinh bột không có phản ứng hóa học xảy mà là tượng Iot thâm nhập vào phân tử tinh bột khổng lồ, tạo thành hợp chất màu Khi nung nóng, các phân tử tinh bột giãn nở, xoắn ốc lớn dần lên, giải phóng phân tử Iot làm cho hỗn hợp màu 62 IV Amin – Amino Axit - Protein IV Amin IV 1 Định nghĩa: Amin là hợp chất hữu cấu thành cách thay hay nhiều nguyên tử Hiđro phân tử NH3 (amoniac) hay nhiều gốc hiđrocacbon Amin quan trọng là Phenyl amin hay Anilin IV 2 Cấu tạo phân tử Anilin: C6H5NH2 Công thức cấu tạo: H N H Sự liên hợp cặp electron chưa tham gia liên kết trên nguyên tử N và các electron π trên vòng benzen tạo nên các công thức cộng hưởng: H H N ⊕N H H H H ⊕N H Ө ⊕N H Ө Ө IV Tính chất hóa học Anilin: IV Tính chất nhóm –NH2: * Tính bazơ: Cặp electron chưa tham gia liên kết trên nguyên tử N có khả kết hợp với proton liên kết phối trí (nhận H+) → Tính bazơ Tuy nhiên tính bazơơ anilin lại yếu amoniac vì tương tác cặp electron N và các electron π vòng benzen, làm mật độ electron trên N giảm → khả nhận H+ giảm Do có tính bazơ nên anilin có khả phản ứng với dung dịch có tính Axit, chẳng hạn CuSO4 Quá trình phản ứng xảy qua các giai đoạn: CuSO4 + aq [Cu(H2O)2]2+ + SO42-.aq [Cu(H2O)2]2+ [Cu(OH)(H2O)]+ + H+ [Cu(OH)(H2O)]+ NH2 + H+ Cu(OH)2↓ + H+ NH3+ Phenyl amonium 63 Anilin nhận H+ làm cân thủy phân muối CuSO4 dịch chuyển sang phải, kết thu Cu(OH)2↓ màu xanh * Phản ứng với Axit nitrơ: Axit nitrơ điều chế từ NaNO2 và axit vô C6H5NH2 + NaNO2 + 2HCl → C6H5N2+Cl- + NaCl + 2H2O Anilin Phenyl diazoni clorua * Phản ứng ankyl hóa: Phản ứng thân hạch SN2, thay nguyên tử hiđro nhóm –NH2 Gốc amin còn có đôi điện tử tự do, đóng vai trò là chất thân hạch, công vào nguyên tử cacbon (δ+) halogennua ankyl H C6H5 – N H H δ- δ+ CH3→I C6H5 – N + HI CH3 Metyl Iodua N- metyl anilin IV Phản ứng trên nhân thơm: Sự cộng hưởng xảy phân tử anilin (do ảnh hưởng nhóm amino) đã làm tăng mật độ điện tử vị trí –o và –p tương tự phenol NH2 Br H2O NH2 Br ↓ + 3Br2 Br + 3HBr (kết tủa trắng) 2,4,6 – tribrom anilin IV Điều chế: Anilin thường điều chế cách khử nitrobenzen Hiđro sinh (Fe + HCl) NO2 + 6H Fe + HCl to NH2 + 2H2O IV 2 Amino Axit IV 2 Định nghĩa: Amino Axit là loại hợp chất hữu tạp chức mà phân tử có chứa đồng thời nhóm cacboxyl (– COOH ) và nhóm amino (– NH2) R – CH – COOH NH2 64 IV 2 Tính chất hóa học: Amino Axit chứa đồng thời hai nhóm chức: −NH2 và –COOH → amino Axit biểu tính chất lưỡng tính, tính chất riêng nhóm chức và tính chất đặc biệt hợp chất tạp chức IV 2 Tính lưỡng tính: Tổng quát: H3N+ – CH – COO - R Trong dung dịch, amino Axit tồn dạng ion lưỡng cực điện (muối nội ion lưỡng cực) cho môi trường gần trung tính, nên không làm đổi màu giấy quỳ tím, phản ứng với axit mạnh và bazơơ mạnh Ví dụ : Phản ứng glyxin HOOC–CH2–NH2 H3N+−CH2–COO- + HCl → HOOC–CH2–NH3+ClGlyxin clorua cacboxyl metyl amonium H3N+−CH2–COO- + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O Natri amino axetat IV 2 2 Phản ứng este hóa nhóm – COOH: H2N–CH2–COOH + C2H5OH → H2N–CH2–CO−O−C2H5 + H2O Etyl amino axetat IV 2 Phản ứng với Axit nitrơ nhóm – NH2: Axit nitrơ (sinh cho NaNO2 + CH3COOH) có thể phản ứng với nhóm NH2 amino Axit – NaNO2 + CH3COOH → CH3COONa + HNO2 H2N–CH2–COOH + HNO2 → HO–CH2–COOH + N2 + H2O IV 2 Phản ứng trùng ngưng: Phản ứng trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) có thể giống khác nhau, thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác (thường là H2O) Đun nóng, phản ứng trùng ngưng xảy ra, đó –OH nhóm –COOH phân tử aminoAxit này kết hợp với H nhóm –NH2 aminoAxit 65 Sản phẩm tạo thành là polipeptit và liên kết các α- amino Axit gọi là liên kết peptit … + H–NH–CH2–C–OH + H–NH–CH2–C–OH + H–NH–CH2–C–OH +… O o t O O …–NH–CH2–C–NH–CH2–C–NH–CH2–C–… + n H2O polipeptit O O O Hoặc viết gọn: n H2N – CH2 – COOH to (− NH – CH2 – CO –)n + nH2O IV Protein IV Khái niệm: Protein là polipeptit cao phân tử, có phân tử khối từ vài chục ngàn đến vài triệu đ.v.C Protein có vai trò là tảng cấu trúc và chức sống Protein chia làm hai loại: ƒ Protein đơn giản: cấu tạo gồm các aminoAxit ƒ Protein phức tạp: cấu tạo từ các axit amin và hợp phần phi protein khác IV Tính chất hóa học: IV Phản ứng thủy phân: Khi đun nóng với Axit, bazơ, xúc tác enzim thì protein bị thủy phân đến cùng tạo thành các α- aminoAxit H+, to …–NH–CH–C–NH–CH–C–NH–CH–C–… + n H2O enzim R2 O R3 O R1 O …+ H2N–CH–COOH + H2N–CH–COOH + H2N–CH–COOH +… R1 R2 R3 IV 2 Phản ứng tạo màu: a Với HNO3 đặc: nhóm OH số gốc aminoAxit protein đã phản ứng với HNO3 tạo thành nhóm mang màu: NO2 OH + 2HNO3 OH ↓ + 2H2O NO2 màu vàng 66 b Phản ứng Biurea: phản ứng đặc trưng hợp chất có từ hai liên kết peptit trở lên Trong môi trường kiềm mạnh, nhóm peptit phản ứng với CuSO4 tạo thành phức chất màu tím CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 NH CH C NH CH C NH CH C R1 O R2 O R3 + Cu(OH)2 O H+,o t0+ + H ,t enzym enzym R2 NH CH C N CH C N CH C R1 O Cu O R3 + H O 2 O IV Đại cương kim loại: IV Tính chất hóa học chung kim loại: Tính chất hóa học đặc trưng kim loại là tính khử M → Mn+ + ne IV 1 Tác dụng với phi kim: Nhiều kim loại khử phi kim thành ion âm 4Al + 3O2 → 2Al2O3 IV Tác dụng với Axit: * Với H2SO4 loãng, HCl: Những kim loại đứng trước Hiđro dãy hoạt động hóa học, có thể khử H+ dung dịch axit thành H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4(l) → FeSO4 + H2↑ Kim loại có tính khử càng mạnh càng dễ phản ứng * Với H2SO4 đặc, HNO3: Hầu hết kim loại (trừ Au, Pt) khử N+5 HNO3, S+6 H2SO4 xuống mức oxi hóa thấp Cu + 2H2SO4(đ) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O IV 3 Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại mạnh khử ion kim loại yếu dung dịch muối thành kim loại tự Ví dụ: Fe khử Cu2+ thành Cu Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu 67 IV 3.1 Tác dụng với nước: Kim loại mạnh: K, Na, Ca, … khử nước nhiệt độ thường 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ Kim loại trung bình: Zn, Fe, … khử nước đun nóng 3Fe + 4H2O <570oC Fe3O4 + 4H2↑ Kim loại yếu: Pb, Cu, Ag, … không khử nước dù đun nóng IV Pin điện hóa: IV Khái niệm cặp oxi hóa khử: Trong phản ứng hóa học, cation kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên tử ngược lại Chất oxi hóa và chất khử cùng nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa khử Fe2+ + 2e → Fe → Cặp oxi hóa khử Fe là: Fe2+/Fe IV 2 Pin điện hóa: Xét pin điện hóa Zn – Cu Pin gồm có: Một Zn nhúng vào cốc đựng dung dịch ZnSO4 Một Cu nhúng vào cốc đựng dung dịch CuSO4 Một cầu nối làm ống thủy tinh hình chữ U, đựng dung dịch NH4NO3 KNO3 bão hòa, hai đầu ống nhúng vào dung dịch hai cốc Nối Zn với Cu qua vôn kế, chiều quay vôn kế cho biết chiều dòng điện Sơ đồ pin Zn – Cu ZnSO4 CuSO4 Cực âm: Zn bị oxi hóa thành Zn2+ tan vào dung dịch Zn → Zn2+ + 2e Cực dương: Các ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt điện cực Cu: Cu2+ + 2e → Cu Cầu muối: có tác dụng trung hòa điện cho dung dịch Vôn kế: đo suất điện động pin điện hóa Nhận xét: Trong pin điện hóa Zn – Cu xảy phản ứng cặp oxi hóa khử Zn2+/Zn và Cu2+/Cu Trong đó, Cu2+ là chất oxi hóa mạnh đã oxi hóa chất khử mạnh là Zn thành chất oxi hóa yếu là Zn2+ và Cu2+ bị khử thành Cu là chất khử yếu theo quy tắc α Zn2+ Cu2+ Zn Cu (-) (+) Phản ứng pin Zn – Cu : U = 1,1 V Cu2+ + Zn → Zn2+ + Cu 68 IV 3 Điện phân IV 3 Khái niệm: Điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy bề mặt các điện cực cho dòng điện chiều qua hợp chất nóng chảy dung dịch chất điện li IV 3 Sự điện phân các chất điện li: IV 3 Điện phân nóng chảy: Cation bị khử cho kim loại, anion bị oxi hóa tạo phi kim Thí dụ: Điện phân NaCl nóng chảy: Catot Na+ NaCl Anot nóng chảy Cl- Na+ + 1e → Na 2Cl- - 2e → Cl2 Phương trình điện phân: 2NaCl Đpnc 2Na + Cl2↑ IV 3 2 Điện phân dung dịch: Do nước có khả bị khử hay oxi hóa, có diện nước dung dịch cần xem xét nước bị khử oxi hóa dễ hay khó so với các ion muối Catot: - Nếu cation Mn+ đứng sau Al, ion kim loại bị khử Thí dụ: Cu2+ + 2e → Cu - Nếu cation Mn+ là Al và đứng trước Al (Na, K,…), thì cation không bị khử mà nước bị khử: 2H2O + 2e → H2↑ + 2OHAnot: - Nếu anion không ứng với số oxi hóa cao phi kim, anion bị oxi hóa Thí dụ: 2Cl- - 2e → Cl2 - Nếu anion ứng với số oxi hóa cao phi kim, anion không bị oxi hóa, mà nước bị oxi hóa: 2H2O - 4e → O2↑ + 4H+ Điện phân dung dịch CuSO4 Catot CuSO4 Cu2+, H2O H2O Cu2+ + 2e → Cu Anot SO42-, H2O 2H2O - 4e → O2↑ + 4H+ Phương trình điện phân: 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2↑ + 2H2SO4 69 IV Ăn mòn kim loại và cách chống ăn mòn: IV Khái niệm: Ăn mòn kim loại là phá hủy kim loại hợp kim tác dụng các chất môi trường Khi đó kim loại bị oxi hóa thành ion dương M → Mn+ + ne IV Phân loại: gồm ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa IV 2.1 Ăn mòn hóa học: Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, đó các electron kim loại chuyển trực tiếp đến các chất môi trường Thông thường là phá hủy kim loại phản ứng với các chất khí hay nước nhiệt độ cao 3Fe + 4H2O 2Fe + 3Cl2 <570oC o t Fe3O4 + 4H2↑ 2FeCl3 IV 2 Ăn mòn điện hóa: a Định nghĩa: là ăn mòn kim loại tác dụng dung dịch chất điện li và tạo dòng điện b Điều kiện ăn mòn điện hóa: Các điện cực phải khác nhau: kim loại – kim loại (hai kim loại khác nhau), kim loại – phi kim, kim loại – hợp chất hóa học Trong đó kim loại có điện cực nhỏ là cực âm Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp qua dây dẫn Các điện cực cùng tiếp xúc trực tiếp với dung dịch chất điện li c Cơ chế ăn mòn điện hóa: ∗ Cơ chế ăn mòn điện hóa với hai điện cực là Cu và Fe cùng nhúng vào NaCl bão hòa (dung dịch chất điện li) Cực âm: Xảy phản ứng oxi hóa Fe Fe → Fe2+ + 2e Cực dương: Xảy phản ứng khử H2O (Na+ không bị khử) H2O bị khử theo hai cách: (1) H2O + O2 + 4e → 4OH- Eo = 0,40(V) (2) H2O + 2e → H2 + 2OH- Eo = - 0,830(V) Mặc dầu H2O dễ bị khử theo cách (1) hơn, có oxi hóa khử lớn hơn, nhiên dung dịch NaCl bão hòa thì lượng oxi hòa tan nước ít → H2O bị khử theo cách (2) cho sản phẩm H2 + 2OH- chiếm ưu ∗ Cơ chế ăn mòn điện hóa với hai điện cực là Cu và Fe cùng nhúng vào dung dịch H2SO4 (dung dịch chất điện li) 70 Cực âm: Xảy phản ứng oxi hóa Fe Fe → Fe2+ + 2e Cực dương :Xảy phản ứng khử 2H+ + 2e → H2↑ Kết là cực âm sắt bị ăn mòn, cực dương có khí hiđro thoát ∗ Cơ chế ăn mòn điện hóa vật gang thép không khí ẩm Gang thép là hợp kim Fe – C, tiếp xúc với không khí ẩm có hòa tan CO2, O2… tạo lớp dung dịch điện li phủ bên ngoài kim loại Khi đó, Fe là cực âm, C là cực dương Cực âm: Xảy phản ứng oxi hóa Fe Fe → Fe2+ + 2e Cực dương :Xảy phản ứng khử 2H+ + 2e → H2↑ H2O + O2 + 4e → 4OHIV Chống ăn mòn kim loại: Cách li kim loại với môi trường: - Bảo vệ kim loại cách phủ lên bề mặt kim loại lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo, … tráng mạ kim loại khác Lớp bảo vệ phải bền với môi trường - Phương pháp điện hóa: nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động để tạo thành pin điện hóa Kim loại hoạt động làm vật hy sinh bị ăn mòn, kim loại bảo vệ Ví dụ : bảo vệ vỏ tàu biển thép - Dùng chất ức chế: chất ức chế có tác dụng xúc tiến tạo thành màng bảo vệ bề mặt kim loại Ví dụ: Sắt, thép sau thêm chất ức chế là KI thì không bị ăn mòn HCl, H2SO4 IV Điều chế kim loại IV Nguyên tắc chung: khử ion kim loại thành dạng nguyên tử Mn+ + ne → M IV Phương pháp: IV Điện phân: Điện phân nóng chảy: phương pháp này dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động hóa học mạnh: Na, K, Ca, Mg, Al 71 Điện phân dung dịch: phương pháp này dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình: Zn, Fe, Pb… yếu: Cu, Ag…bằng cách điện phân dung dịch muối chúng IV 2 Nhiệt luyện: Điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình cách khử kim loại nhiệt độ cao to Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe IV Thủy luyện: Thí dụ : Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu↓ Điều chế kim loại hoạt động yếu như: Cu, Ag… IV KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM VÀ NHỮNG HỢP CHẤT CỦA CHÚNG IV Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm KIM LOẠI PHẢN Tác dụng với nước Tác dụng với axit Tác dụng với phi kim (O2, Cl2, S…) ỨNG Kim loại kiềm Với oxi khô → peoxit Na + O2 → Na2O2 Kim loại kiềm thổ Nhôm Đốt nóng, kim loại kiềm Đốt nóng, bột nhôm cháy sáng không khí: cháy không khí: 2Al + 3O2 → Al2O3 Với oxi không khí: 2Mg + O2 → 2MgO 4Na + O2 → 2Na2O Tác dụng halogen→ muối Bột nhôm tự bốc cháy Cl2 Ca + Cl → CaCl 2 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 Khử dễ dàng H+ (HCl, Khử H+ dung Khử H+ dung dịch H2SO4 loãng) thành H2 dịch Axit H2SO4 (l), axit H2SO4(l), HCl HCl Na+2HCl→2NaCl+ H2 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2 Mg + 2HCl→MgCl2+ H2↑ Al không tác dụng với: H2SO4 đ, nguội; HNO3đ, nguội Khử nước dễ dàng Ca, Ba, Sr, Mg tác dụng với H2O nhiệt độ thành H2↑ thường, tác dụng nhanh Na+H2O→NaOH+1/2H2 đun nóng; Be không tác dụng to Mg + 2H O → Mg(OH)2 + H2↑ Mg + H2O → MgO + H2↑ Khử nước giải phóng H2↑ 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 2H2↑ Phản ứng nhanh chóng dừng lại Al(OH)3 không tan, ngăn cản không cho Al tiếp xúc với nước 72 IV 2.Tính lưỡng tính Nhôm, Nhôm oxit và Nhôm hiđroxxit IV Nhôm: là kim loại lưỡng tính Tác dụng với Axit: kim loại khác 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Tác dụng với bazơ mạnh: KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 tạo thành muối aluminat 2Al + 2NaOH + 6H2O→ 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ Natri aluminat IV 2 Nhôm oxit: Có tính lưỡng tính Al2O3 thể tính bazơ tác dụng với axit Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 thể tính axit tác dụng với bazơ mạnh Al2O3 + 2NaOH + 3H2O→ 2Na[Al(OH)4] IV Nhôm hiđroxit: Có tính lưỡng tính Al(OH)3 thể tính bazơ tác dụng với axit Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 thể tính axit tác dụng với bazơ mạnh Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] 73 IV Crom-Sắt-Đồng và hợp chất quan trọng chúng: IV Crom – Sắt – Đồng KIM LOẠI Crom Sắt Đồng Ở nhiệt độ cao, Crom phản ứng với nhiều phi kim: O2, S, Cl2… ( trừ F2 phản ứng nhiệt độ thường) to 2Cr O 2Cr + 3O → Sắt khử nhiều phi kim thành ion âm, tùy vào tính mạnh yếu phi kim mà Fe bị oxi hóa thành Fe2+ Fe3+ Đồng tác dụng trực tiếp với Cl2, Br2, S … to 2CrCl 2Cr + 3Cl2 → to to FeS Fe + S → Tác dụng với axit ỨNG Tác dụng với phi kim (O2, Cl2, S…) PHẢN 2 3Fe + 2Cl2 → 2FeCl3 Với oxi, tùy điều kiện cho sản phẩm khác nhau: o 2Cu + O2 <500 C 2CuO(đen) 4Cu + O2 1000oC 2Cu2O(đỏ) Phản ứng với HCl, Với H2SO4 (l), HCl: Fe H2SO4 loãng đun bị oxi hóa thành Fe2+ nóng thành Cr2+, Fe + 2HCl → FeCl + có mặt oxi không H 2↑ khí thành Cr3+ Với H2SO4 (đ), nóng; Cr + 2HCl → CrCl2 HNO3 loãng; HNO3 (đ), + + H2↑ nóng: Fe bị oxi hóa thành Fe3+ 2Cr + 6HCl + O2 → Fe + 4HNO3 (l)→ 2CrCl3 + 2H2O +H2↑ Fe(NO3)3 + NO↑ +2H2O Không tác dụng với dung dịch axit H2SO4 (l), HCl, nhiên có mặt oxi không khí thì Cu bị oxi hóa thành Cu2+ Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O Phản ứng dễ dàng với H2SO4 (đ), to ; HNO3 3Cu + 8HNO3 (l)→ Thụ động H2SO4 Thụ động H2SO4 3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O (đ), nguội; HNO3 (đ), (đ), nguội; HNO3 (đ), Cu + 2HSO4 (đ)→ nguội nguội CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 74 Nhiệt độ thường, Fe không khử H2O Nhiệt độ cao, Fe khử nước: Nhiệt độ < 570oC to 3Fe + 4H O→Fe O +4H2 o Nhiệt độ >570 C to Fe + H2O → FeO + H2↑ Fe khử đươc ion kim loại đứng sau nó dãy điện hóa: Cu, Ag … dung dịch muối Tác dụng với Tác dụng với nước Crom có điện cực nhỏ (Eo = -0,86V), có khả khử H2O thành H2↑ Tuy nhiên, thực tế không tác dụng với H2O có lớp màng oxit bảo vệ Cu khử đươc ion kim loại đứng sau nó dãy điện hóa: Hg, Ag … Fe + CuSO4→FeSO4 + Cu + 2AgNO3 → Cu Cu(NO3)2 + 2Ag↓ IV Một số hợp chất quan trọng Crom – Sắt – Đồng IV Muối Cromat và đicromat: Muối Cromat có màu vàng ion CrO42- Muối dicromat có màu da cam ion Cr2O72Giữa ion CrO42- và ion Cr2O72- có chuyển hóa lẫn Cr2O72- + 2OH- → 2CrO42- + H2O Da cam 2CrO42- + Vàng Vàng 2H+ → Cr2O72- + H2O Da cam Muối Cromat và dicromat có tính oxi hóa mạnh, môi trường axit bị khử thành muối Cr(III) K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O IV 2 Hợp chất sắt: IV 2 Hợp chất sắt (II): Trong hợp chất sắt (II), Fe+2 là số oxi hóa trung gian, có thể đưa số oxi hóa cao thấp → Vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa 75 Tính khử: Sắt (II) oxit bị oxi hóa thành muối sắt(III): 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O Sắt (II) hiđroxit bị oxi hóa thành sắt (III) hiđroxit 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 Muối sắt (II) oxit bị oxi hóa thành muối sắt(III): 2FeCl2 + 3Cl2 → 2FeCl3 Lục nhạt Vàng nâu Tính oxi hóa: Ion Fe2+ dung dịch muối bị kim loại mạnh khử thành Fe tự do: Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe IV 2 Hợp chất sắt (III): Hợp chất sắt (III) vừa có tính khử (khi Fe+3 → Fe+6), vừa có tính oxi hóa Trong đó tính oxi hóa là đặc trưng nhất, tùy thuộc vào chất khử mà Fe+3 bị khử các mức oxi hóa khác Thí dụ: Sắt (III) oxit bị khử sắt tự to Al O + 2Fe Fe O + 2Al → 3 Muối sắt (III) oxi hóa nhiều kim loại thành ion dương, oxi hóa nhiều hợp chất có tính khử 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + I2 + 2KCl IV Hợp chất đồng (II): Đồng (II) oxit: CuO bị khử NH3 nhiệt độ cao to N2↑ + 3Cu + 3H2O 3CuO + 2NH3 → Đồng (II) hiđroxit: Cu(OH)2 tan dung dịch NH3 tạo thành dung dịch xanh thẫm tượng tạo phức Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 Nước Svayde Muối đồng (II): Dung dịch Cu2+ cho phản ứng tạo phức với dung dịch NH3 tạo thành dung dịch xanh thẫm Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ 76 IV Nhận biết số Ion vô cơ: IV Cation NH4+: Thêm lượng dư dung dich kiềm mạnh NaOH, KOH…vào dung dịch chứa ion NH4 , NH3 giải phóng theo phương trình: + NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O Nhận biết NH4+ thông qua NH3: + Khí NH3 làm giấy quỳ tím hóa xanh, giấy tẩm phenolphtalêin không màu chuyển sang màu hồng + Bốc khói đầu đũa thủy tinh tẩm HCl đặc: NH3 + HCl → NH4Cl khói trắng 2+ IV Cation Fe : Fe2+ tạo thành kết tủa màu trắng xanh với dung dịch kiềm, kết tủa này nhanh chóng hóa nâu không khí Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ trắng xanh 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 Dung dịch Fe2+ môi trường axit làm màu dung dịch thuốc tím: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Phản ứng đặc trưng Fe2+: kết tủa màu xanh chàm với K3[Fe(CN)6] Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6]↓ Màu xanh Tuabun IV Cation Fe3+: - Thuốc thử khá nhạy với Fe3+ là dung dịch thioxianat SCN-, tạo phức màu đỏ máu Fe3+ + nSCN- → [Fe(SCN)n]3-n (với n = 1→ 4) phức màu đỏ máu - Fe3+ tạo kết tủa màu đỏ nâu với dung dịch kiềm Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ - Fe3+ tạo kết tủa màu xanh Beclin với K4[Fe(CN)6] Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6]↓ Màu xanh Beclin 77 IV Cation Cu2+: - Thuốc thử đặc trưng ion Cu2+ là dung dịch NH3 dư Ban đầu tạo kết tủa màu xanh lục sau đó kết tủa bị hoà tan NH3 dư, tạo thành phức [Cu(NH3)4]2+ có màu xanh thẫm → Cu(OH)2↓ + 2NH4+ Cu2+ + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OHCu2+ tạo kết tủa màu đỏ nâu với K4[Fe(CN)6] 2Cu2+ + K4[Fe(CN)6] → Cu2[Fe(CN)6]↓ + 4K+ Màu đỏ nâu - Phản ứng với Fe kim loại: nhúng đinh sắt vào dug dịch Cu2+ thấy có kết tủa màu đỏ bám vào đinh sắt, đó là Cu Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu IV Anion NO3-: - Nếu dung dịch không có các ion có khả oxi hóa mạnh, có thể dùng Cu và môi trường Axit: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O Khí NO sinh hóa nâu không khí: 2NO + O2 → 2NO2 không màu màu nâu - Hiện tượng vòng nâu với FeSO4 H2SO4 đặc: Fe2+ khử NO3- thành NO, NO sinh kết hợp với Fe2+ dư tạo thành hợp chất phức màu nâu 3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O 2NO + Fe2+ → [Fe(NO)2]2+ Vòng nâu - Khử hiđrogen sinh: 8Al + 5OH- + 3NO3- + 2H2O → 8AlO2- + 3NH3↑ IV 6 Anion CO32- : Khi thêm dung dịch axit mạnh vào dung dịch cacbonat, gây tượng sủi bọt khí tạo thành CO2 Khí này có thể làm đục nước vôi CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 78 IV Cách nhận biết số hợp chất hữu cơ: Muốn nhận biết các chất hữu cơ, ta phải kiểm tra xem nó thuộc loại hợp chất nào thông qua phản ứng đặc trưng nhóm chức Nhóm chúng theo loại, sau đó nhận chất, chủ yếu dựa vào kiến thức đã học Ngoài ra, chúng ta còn có số phản ứng riêng dùng vào việc nhận biết các chất hữu IV Phản ứng đặc trưng Phenol: Tác dụng vớI FeCl3 tạo thành phức màu tím đỏ 6C6H5OH + FeCl3 → [Fe(OC6H5)6]3- + 6H+ + 3Clmàu tím đỏ IV Phản ứng Haloform: Các ancol nhị R-CHOH-R' và các hợp chất có nhóm chức cacbonyl dạng R – C – CH3 O (với R là mạch cacbon bất kì), cho phản ứng Haloform Tức bị oxi hóa Halogen môi trường kiềm Đặc biệt là phản Iodoform, tạo thành kết tủa CHI3 màu vàng sáng không tan nước Ví dụ: CH3CH2OH + 4I2 + 6NaOH → HCOONa + 5NaI + 5H2O + CHI3↓ CH3CHO + 3I2 + 4NaOH → HCOONa + 3NaI + 3H2O + CHI3↓ Cơ chế: I2 + NaOH → NaI + HOI HOI + NaOH → NaOI + H2O R – CH – CH3 + NaOI → R – C – CH3 + NaI + H2O OH R – C – CH3 O + 3NaOI → R – C – CI3 + 3NaOH O O R-CO-CI3 + NaOH → R-COO-CONa + CHI3 IV Phản ứng tráng gương Axit fomic HCOOH: HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ IV Axit axetic muối axetat: Phản ứng với FeCl3 tạo phức màu đỏ 79 CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O Fe3+ + 3CH3COO- → Fe(CH3COO)3 Phức màu đỏ nâu Khi đun nóng dung dịch tạo kết tủa màu đỏ nâu Fe(CH3COO)3 + 3H2O to Fe(OH)3↓ + 3CH3COOH IV Phân tích thể tích – Phương pháp chuẩn độ trung hòa: IV Phân tích thể tích: IV 1 Khái niệm: Phân tích thể tích hay còn gọi là phương pháp phân tích chuẩn độ là phương pháp xác định hàm lượng dựa trên thể tích chính xác dung dịch chuẩn Nguyên tắc: dựa trên việc đo chính xác thể tích dung dịch chuẩn đã tiêu tốn phản ứng với chất cần định lượng Dung dịch chuẩn là thuốc thử đã biết chính xác nồng độ IV Dụng cụ: a Buret: chứa dung dịch chuẩn, buret dùng để thêm dung dịch chuẩn vào dung dịch cần định lượng Tráng buret: lần với nước cất, lần với dung dịch chuẩn; sau đó đổ dung dịch chuẩn vào ống vạch số b Pipet: ống hút,dùng để lấy thể tích dung dịch cần chuẩn độ vào bình tam giác Tráng pipet: tráng thật với H2O, tráng lại lần với hóa chất hút vào Tùy vào thể tích hóa chất cần lấy mà chọn pipet thích hợp c Erlen (bình tam giác): dùng để đựng dung dịch cần định phân Chỉ cần tráng thật với nước, tuyệt đối không tráng hóa chất d Becher (cốc): dùng để đựng chất phụ khác ∗ Chất thị: Dùng để nhận điểm tương đương cách gây tượng mà ta có thể quan sát mắt thường Khoảng đổi màu số chất thị quen thuộc dùng chuẩn độ Axit – bazơ: Tên thông dụng chất thị Khoảng pH đổi màu Màu dạng axit - bazơ Metyl da cam 3,1 – 4,4 Đỏ – vàng Metyl đỏ 4,2 – 6,3 Đỏ – vàng Phenol phtalein 8,3 – 10,0 Không màu – đỏ Tùy vào pH điểm tương đương ta chọn chất thị thích hợp 80 IV Phương pháp chuẩn độ trung hòa: (Chuẩn độ Axit – bazơ) Trong phép chuẩn độ nào, người ta dùng dung dịch đã biết nồng độ chính xác để xác định nồng độ (chưa biết) dung dịch khác phản ứng kiểm chứng Trong phép chuẩn độ axit - bazơ, người ta dùng dung dịch bazơ chuẩn đã biết nồng độ để xác định nồng độ (chưa biết) dung dịch axit ngược lại Thí dụ: phòng thí nghiệm, người ta dùng dung dịch kiềm: NaOH, KOH,… đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để chuẩn độ các axit Hoặc ngược lại, dùng dung dịch axit mạnh: HCl, HNO3… đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để chuẩn độ các bazơ Thực chất phương pháp chuẩn độ này là sở phản ứng trung hòa Người ta cho dung dịch Axit đã biết thể tích vào erlen (bình hình nón), thêm vào vài giọt chất thị Chất thị axit - bazơ là chất có màu khác với màu Axit màu bazơ Lấy dung dịch bazơ chuẩn cho vào buret (ống nhỏ giọt) lắp phía trên erlen nhỏ từ từ vào dung dịch axit: xảy phản ứng trung hòa ¾ Điểm tương đương xuất tất số mol ion H + có thể tích dung dịch ban đầu đã phản ứng hết với số mol ion OH - từ buret (ống nhỏ giọt) thêm vào Số mol ion H + = Số mol ion OH ¾ Điểm cuối phép chuẩn độ xuất lượng dư nhỏ ion OH – làm thay đổi màu chất thị Qua tính toán ta thấy số dư đó là không đáng kể và lượng bazơ cần thiết để đạt đến điểm cuối cùng là l ượng bazơ cần thiết để đạt tới điểm tương đương Thí dụ: Chuẩn độ HCl NaOH Phản ứng chuẩn độ: HCl + NaOH Hay H+ + → NaCl + H2O OH- → H2 O Từ phản ứng chuẩn độ suy ra: số mol HCl và số mol NaOH → VHCl CHCl = VNaOH CNaOH Ta tính nồng độ HCl: CHCl = VNaOH CNaOH VHCl Trong đó: CHCl : nồng độ Axit HCl cần xác định VHCl : thể tích HCl cho vào bình tam giác VNaOH : thể tích NaOH đọc trên buret CNaOH : nồng độ chính xác NaOH KẾT LUẬN : * Đường cong chuẩn độ : là đồ thị biểu diễn biến đổi pH theo lượng (thường là thể tích) Axit hay bazơ thêm vào dung dịch Đặc biệt nó cho biết cách rõ ràng pH thay đổi nào gần điểm tương đương 81 * Điểm cuối : xuất màu chất thị thay đổi Điểm cuối xác định giá trị số Axit chất thị * Điểm tương đương : là điểm đó lượng tương đương Axit và bazơ đã tác dụng Về mặt lý tưởng , điểm tương đương và điểm cuối phép chuẩn độ trùng nhau.Trên thực tế , người ta tìm cách chọn chất thị mà điểm tương đương nằm gần vùng thay đổi màu * Có hai tường hợp thường gặp là: + Chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh + Chuẩn độ axit yếu bazơ mạnh V CÂU HỎI CHƯƠNG II Câu 1:Có học sinh tiến hành điều chế khí O2 cách nhiệt phân thuốc tím ống nghiệm Các ống nghiệm lắp hình vẽ Hãy cho biết cách lắp ống nghiệm nào hình vẽ là đúng ? Giải thích A B C Câu 2: Các hình vẽ sau mô tả cách tiến hành thu khí, thường sử dụng điều chế và thu khí phòng thí nghiệm Hãy cho biết các cách mô tả các hình A, B, C có thể áp dụng để thu khí nào số các khí sau: H2, O2, N2, Cl2,CO2, HCl, NH3, SO2, H2S A B C Câu 3: Một học sinh lắp dụng cụ điều chế khí H2 bình kíp phòng thí nghiệm hình vẽ : 82 a) Hãy phân tích chỗ sai hình vẽ trên ? Giải thích b) Trình bày cách tiến hành thí nghiệm để thu khí H2 hình vẽ sau: Câu 4: Trong phòng thí nghiệm thường điều chế CO2 từ CaCO3 và dung dịch HCl (như hình vẽ), đó khí CO2 thu có bị lẫn ít khí hydroClorua và nước Để thu CO2 tinh khiết có hai học sinh cho sản phẩm khí qua hai bình hình vẽ + Học sinh : Bình (A) đựng dung dịch NaHCO3 và bình (B) đựng H2SO4 đặc + Học sinh : Bình A đựng H2SO4 đặc và bình B đựng dung dịch NaHCO3 Cho biết học sinh nào làm đúng ? Viết các phương trình phản ứng và giải thích cách làm? Câu 5: Có ống áp kế hình chữ U thủy tinh Rót vào ống (qua phễu A) chất lỏng có màu (dung dịch CuSO4), khóa B mở Đậy kín phễu C chén sứ có thành mỏng, gắn chặt chỗ tiếp xúc phễu và chén sứ để không cho không khí lọt qua Đóng khóa B Hòa tan NH4Cl vào nước trên chén sứ, người ta thấy chất màu nhánh bên phải dâng lên Hòa tan H2SO4 đậm đặc vào nước trên chén sứ, người ta thấy chất màu nhánh bên trái dâng lên Hãy giải thích tượng trên? Câu 6: Trong phòng thí nghiệm người ta lắp dụng cụ điều chế và thu khí C (như hình vẽ) Trong đó bình cầu A đựng chất rắn còn phễu B đựng chất lỏng a) Cho biết khí C nặng hay nhẹ không khí ? Khí C là khí gì A là MnO2 và B là HCl đậm đặc ? b) Nêu và giải thích tượng xảy K đóng và K mở ? 83 c) Làm nào để loại bỏ lượng khí C thất thoát phòng thí nghiệm? Viết các phương trình phản ứng có ? Câu 7: Trong phòng thí nghiệm để điều chế và thu số khí tinh khiết, người ta lắp dụng cụ hình vẽ: Bình A: chứa chất lỏng dung dịch ; Bình B: chứa chất rắn dung dịch Bình C: chứa chất lỏng dung dịch ; Bình D: chứa chất rắn dung dịch a) Hãy cho biết dụng cụ trên có thể điều chế và thu khí nào số các khí sau đây H2, O2, Cl2, HCl, H2S, SO2, NO, NO2, NH3, CO, CO2, CH4 C2H2, C2H4 b) Hãy đề nghị cách khắc phục (lắp đặt lại dụng cụ) để có thể điều chế và thu Hãy đề nghị các hóa chất thích hợp bình A, B, C, D (nếu cần) để điều chế và làm khí trên Cho biết tác dụng bình C, D Viết các phương trình phản ứng để điều chế khí ? Câu 8: Một bình cầu bên có chứa bột Mg khóa chặt và đem cân để xác định khối lượng Sau đó đem đun nóng bình cầu thời gian để nguội và cân lại a) Hỏi khối lượng bình cầu nói trên có thay đổi không ? Tại ? b) Mở khóa và cân lại thì liệu khối lượng bình cầu có khác không ? Câu 9: Để tiến hành thí nghiệm cần đến các dụng cụ, các nhóm học sinh cần thảo luận để lắp các dụng cụ thí nghiệm theo yêu cầu giáo viên: - Lắp dụng cụ để điều chế O2 từ hỗn hợp KClO3 và MnO2 - Lắp dụng cụ để điều chế khí HCl từ NaCl (rắn) và H2SO4 đậm đặc - Lắp dụng cụ điều chế khí NH3 từ hỗn hợp NH4Cl và NaOH rắn - Lắp dụng cụ điều chế khí Cl2 từ KMnO4 và HCl đặc Mô các thí nghiệm hình vẽ để các nhóm trình bày trước lớp ? 84 Câu 10: Nung nóng dần chất rắn A thời gian 20 phút Nhiệt độ gây biến đổi các trạng thái chất rắn A biểu thị đồ thị trên Nhiệt độ oC 100 80 60 40 20 Thời gian (phút) a) Ở nhiệt độ nào thì chất A nóng chảy ? b) Ở nhiệt độ nào thì chất A sôi ? c) Ở nhiệt độ cao là bao nhiêu để chất A có thể tồn trạng thái rắn ? d) Hãy cho biết A trạng thái nào (rắn, lỏng, khí) A nhiệt độ sau: 25°C, 50°C, 100°C ? e) Ở nhiệt độ nào thì chất A vừa tồn trạng thái rắn, vừa trạng thái lỏng ? Vừa trạng thái lỏng vừa trạng thái khí ? Câu 11: Cho lá sắt nhỏ tác dụng với dung dịch HCl, nhận thấy nhiệt độ quá trình phản ứng tăng dần Thể tích khí H2 thu tương ứng với thời gian đo sau : Thể tích 10 50 78 85 89 90 90 Thời gian a) Thể tích khí H2 thu thí nghiệm thay đổi nào ? b) Vẽ đồ thị biểu diễn thể tích H2 thu theo thời gian ? c) Biết tốc độ phản ứng hóa học xảy chậm dần theo thời gian, đây phản ứng xảy nhanh từ phút thứ đến phút thứ Hãy giải thích tăng tốc độ này phản ứng hóa học? d) Độ dốc đồ thị xảy nào kể từ phút thứ trở đi? e) Phản ứng hóa học kết thúc sau thời gian bao lâu? Thể tích = cm3 ; thời gian = phút 85 CHƯƠNG III : THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ]—] BÀI : PHÂN NHÓM VII A VÀ VI A I MỤC TIÊU: ¾ Học sinh biết: số kỹ sử dụng hóa chất và dụng cụ thí nghiệm để đảm bảo an toàn và kết thí nghiệm ¾ Học sinh hiểu: Oxi và lưu huỳnh là phi kim có tính oxi hóa mạnh Nguyên tố oxi có tính oxi hóa mạnh lưu huỳnh ¾ Lưu huỳnh: ngoài tính oxi hóa còn có tính khử ¾ Biết thao tác thí nghiệm an toàn, chính xác, đặc biệt axit H2SO4 đặc ¾ Thí nghiệm chứng minh được: ƒ Tính khử hợp chất hidrosunfua ƒ Tính oxi hóa và tính khử lưu huỳnh dioxit ƒ Tính chất oxi hóa mạnh axit sunfuric đặc ¾ Vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các tượng xảy thí nghiệm So sánh khả oxi hóa các nguyên tố halogen ¾ Kỹ năng: biết cách bố trí thí nghiệm biến đổi tính chất nguyên tố chu kỳ và nhóm ¾ Rèn luyện các thao tác chuẩn làm thí nghiệm II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Cốc thủy tinh 200 ml (2) Mảnh Cu, Mg, đinh Fe, Zn hạt, dây Al Đũa thủy tinh (2) Dung dịch FeCl3 Dao cắt hóa chất (1) Dung dịch NaOH loãng 1: Ống bóp nhỏ giọt (4) Dung dịch KBr Ống nghiệm (6) Dung dịch KI Ống nghiệm có nhánh (1) Dung dịch HCl đậm đặc Ống nghiệm hình trụ (1) MnO2 (rắn), CaCO3 (rắn) Thìa xúc hóa chất (1) NaCl (rắn) Kẹp sắt (1); Đèn cồn (2) Nước Brom Erlen 250 ml ( 3) Hồ tinh bột, Vadơlin, giấy màu Phễu nhỏ giọt (1) Dung dịch HNO3, NaNO3, NaCl (dùng nhận biết) Bình cầu có nhánh 250 ml (1) 86 Chậu thủy tinh (1) Dây thép Ống dẫn khí cao su (4) Dung dịch H2O2 3% Bình cầu có nhánh (bình wurtz) (1) Bột sắt, bột lưu huỳnh, than Bình drexen (1) Dung dịch H2SO4 đậm đặc Becher 500 ml (1) Dung dịch HCl : Becher (cốc thủy tinh) 100 ml (3) Dung dịch Ca(OH)2 Muỗng đốt hóa chất (1) FeS (rắn) , Na2SO3 khan, Nước cất Đế sứ (2) Đường kính bột gạo III PHẦN THỰC HÀNH : III.1.Thí nghiệm 1: Điều chế axit clohidric và thử tính chất nó * Điều chế: - Cho vào ống nghiệm có nhánh (1) ít muối ăn (khoảng muỗng cà phê) rót axit H2SO4 đậm đặc vào đủ để thấm ướt tất lớp muối ăn (dùng ống bóp nhỏ giọt) - Rót khoảng ½ ống nghiệm nước cất vào ống nghiệm (2) và lắp dụng cụ hình vẽ H2SO4 đ NaCl H2O Hình1A - Đun cẩn thận ống nghiệm (1), thấy sủi bọt mạnh thì tạm ngừng đun Dung dịch HCl dùng cho thí nghiệm - Quan sát tượng và viết phương trình phản ứng * Thử tính chất: - Dùng kẹp sắt kẹp giấy quỳ tím (hoặc quỳ xanh) Nhúng đầu đũa thủy tinh vào dung dịch HCl vừa điều chế thí nghiệm trên (trong ống nghiệm 2), chấm vào mẩu giấy quỳ Quan sát tượng xảy và giải thích - Rót vào ống nghiệm đặt trên giá gỗ, ống nghiệm chừng ml dung dịch axit vừa điều chế + Cho vào ống thứ mảnh nhỏ Mg + Ống thứ cho vào là đồng + Ống thứ cho váo mẫu nhỏ đá vôi Quan sát tượng, giải thích và viết phương trình phản ứng xảy 87 Dung dịch HCl giấy quỳ tím Dung dịch HCl Mg Cu CaCO3 Sau phản ứng Hình 1.1B III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng oxi hóa-khử Mg và CO2: * Điều chế CO2: Lắp dụng cụ hình 1.2A : - Cho vào bình cầu có nhánh khoảng ¼ muỗng cà phê CaCO3 rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch HCl 1:2, nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí nhúng vào chậu đựng nước, luồn vào erlen thu khí chứa đầy nước lật ngược Hình 1.2A - Mở khóa phễu nhỏ giọt cho HCl chảy từ từ giọt xuống, tác dụng với CaCO3 Khí CO2 thoát ra, thu vào erlen phương pháp đẩy nước, đến nước bị đẩy gần hết thì rút ống thu khí ra, đậy erlen nút cao su kính thủy tinh, dùng cho thí nghiệm sau * Mg cháy CO2: - Dùng kẹp sắt kẹp miếng Mg dài (hoặc băng Mg), đem châm lửa không khí (đốt trên lửa đèn cồn) đưa vào bình có chứa CO2 đã điều chế trên - Quan sát, nhận xét và giải thích tượng xảy Hình 1.2B 88 III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế khí Clo Tính tẩy màu khí Clo ẩm Lắp dụng cụ hình vẽ HCl MnO H 2O Dd NaOH Giấy màu Hình 1.3 - Thoa vadơlin vào các mối nối, nút cao su các dụng cụ - Cho vào bình cầu có nhánh muỗng nhỏ MnO2 - Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch HCl đặc - Nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí vào bình Drexen chứa nước (khoảng nửa bình) Nối phần còn lại bình Drexen với ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch NaOH đặc Mở khoá phễu nhỏ giọt cho dung dịch HCl chảy từ từ giọt xuống tác dụng với MnO2, dùng đèn cồn đun nhẹ bình cầu để phản ứng nhanh - Quan sát, mô tả và giải thích các tượng ? * Chú ý: kết thúc thí nghiệm, trước lấy đèn cồn phải đóng khoá K lại (hoặc bẻ gập ống dẫn khí lại, dùng kẹp kẹp chặt chỗ gập lại) để tránh dung dịch từ bình Drexen và cốc chảy sang bình cầu nóng làm vỡ bình Khoá phễu nhỏ giọt lại, cho nước vào đầy phễu, sau đó nhỏ nước từ từ vào bình cầu để ngăn phản ứng lại - Rửa dụng cụ dung dịch NaOH Axit oxalic - Dung dịch bình Drexen giữ lại dùng cho thí nghiệm sau 89 III.4 Thí nghiệm 4: Sự biến đổi tính chất các nguyên tố phân nhóm VIIA Các dung dịch I II III I II III + Cl2 NaCl NaBr NaI Trước phản ứng Sau cho nước Clo vào III Hình 1.4A Thử I2 hồ tinh bột - Cho vào ống nghiệm có nhánh lượng KMnO4 (tinh thể) chừng cm chiều cao Đậy miệng ống nút cao su kèm ống nhỏ giọt chứa dung dịch HCl đậm đặc Kẹp ống nghiệm có nhánh trên giá thí Hình 1.4B nghiệm, nối nhánh ống nghiệm với đầu ống nghiệm hình trụ đặt nằm ngang ống dẫn cao su - Dùng bông tẩm dung dịch KBr, KI, hồ tinh bột cho vào ống nghiệm hình trụ theo thứ tự, sau cùng nối đầu ống nghiệm hình trụ còn lại nút cao su kèm ống dẫn thủy tinh L với cốc đựng dung dịch NaOH loãng - Tiến hành thí nghiệm: bóp mạnh bóp cao su ống nghiệm có nhánh Cần hơ nhẹ lửa đèn cồn chỗ có miếng bông tẩm dung dịch KI để đuổi khí (chú ý hơ nhẹ khoảng 30 giây lấy đèn ) - Quan sát và giải thích tượng xảy III.5 Thí nghiệm 5: Tính tẩy màu nước Javen - Điều chế nước Javen: cho vào ống nghiệm có nhánh chừng 1cm tinh thể KMnO4, đậy ống nghiệm bóp cao su chứa dung dich HCl đậm đặc, dùng dây dẫn cao su nối nhánh ống nghiệm với cốc đựng dung dịch NaOH loãng Bóp bóp cao su giọt dung dịch HCl đậm đặc tiếp xúc với Hình 1.5A 90 KMnO4 (chú ý lắp dụng cụ phải kín ví khí Cl2 độc) - Cho vào ống nghiệm ml nước Javen Bỏ tiếp vào ống nghiệm mảnh giấy màu Để yên thời gian - Quan sát tượng, nêu nguyên nhân Ban đầu Sau thời gian Hình 1.5B III.6 Thí nghiệm 6: Điều chế Oxi: Ráp dụng cụ hình vẽ - Cho vào bình cầu có nhánh ít MnO2 H2O2 Hình 1.6 - Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch H2O2 3% - Nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí vào erlen chứa đầy nước (lật úp chậu thủy tinh chứa nước) - Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch H2O2 chảy từ từ xuống, với MnO2 làm xúc tác, H2O2 bị phân hủy tạo O2 H2O MnO2 - Thu O2 vào erlen, đến O2 đẩy ngoài thì đậy erlen lại nút cao su kính thủy tinh, thay erlen khác, tiếp tục thu O2 (mỗi erlen phải chừa lại ít nước), thu erlen O2 thì ngừng lại, dùng cho thí nghiệm sau III.7 Thí nghiệm 7: Tính oxi hóa các đơn chất Oxi và lưu huỳnh a/ Sắt tác dụng với Oxi: - Uốn đoạn dây thép theo hình lò xo, cột thêm đoạn thân gỗ que diêm vào, dùng kẹp đốt que diêm trên lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào bình chứa khí O2 đã điều chế trên (Cẩn thận, không để dây thép chạm vào thành bình) - Quan sát, mô tả và giải thích tượng b/ Cacbon tác dụng với Oxi: - Cố định mẫu than gỗ có độ lớn hạt đậu lên đầu sợi dây chì to Đốt mẩu than trên lửa đèn cồn Khi than cháy hồng, thì đưa nhanh vào bình đựng khí O2 thứ hai đã điều chế trên c/ Lưu huỳnh: – Cho ít hỗn hợp bột sắt với lưu huỳnh vào đế sứ (tỉ lệ gần bằng: S : Fe = : 7), dùng đũa thủy tinh trộn hỗn hợp – Nung đũa thủy tinh trên lửa đèn cồn khoảng phút, đủ nóng để hỗn hợp Fe và S có thể bám dính vào đũa 91 – Đưa đũa thủy tinh đã nóng tiếp xúc với hỗn hợp trên đế sứ Quan sát và nhận xét tượng Bột S Đũa thủy tinh Bột Fe Hình 1.7 – Sau đó, đưa đũa thủy tinh (hỗn hợp đã bám trên đũa) lên lửa đèn cồn Quan sát, mô tả và giải thích tượng III.8 Thí nghiệm 8: Tính khử lưu huỳnh – Lấy vào muỗng lượng nhỏ lưu huỳnh hạt đậu xanh, hơ nóng chảy trên lửa đèn cồn đến lưu huỳnh cháy không khí đưa nhanh vào bình đựng khí Oxi đã điều chế trên O2 Fe S O2 O2 – Quan sát, mô tả và giải thích tượng Hình 1.8 III.9 Thí nghiệm 9: Sự biến đổi trạng thái lưu huỳnh theo nhiệt độ – Đun nóng liên tục ít lưu huỳnh trên lửa đèn cồn Nghiêng ống nghiệm để quan sát các trạng thái lưu huỳnh biến đổi theo nhiệt độ Ban đầu khoảng 250oC 444,6oC Hình 1.9 92 III.10 Thí nghiệm 10: Điều chế H2S và nhận biết gốc S2-: Ráp dụng cụ hình vẽ : - Cho vào ống nghiệm có nhánh chừng thìa FeS - Đặt ống nghiệm trên giá để ống nghiệm đậy miệng ống nghiệm nút cao su kèm ống nhỏ giọt, ống nhỏ giọt chứa dung dịch HCl đặc Dd HCl FeS Pb(NO3) Hình 1.10 dung dịch CuSO4 được) - Nối nhánh ống nghiệm với đoạn ống dẫn thủy tinh đầu vuốt nhọn thu hẹp, xuyên qua nút cao su vào ống nghiệm khác chứa dung dịch Pb(NO3)2 (hoặc dùng - Bóp ống nhỏ giọt cho dung dịch HCl chảy xuống từ từ, tác dụng với FeS - Quan sát, mô tả và giải thích các tượng xảy III.11 Thí nghiệm 11: Tính khử SO2 - Cho vào bình cầu có nhánh khoảng thìa Na2SO3 - Cho vào phễu nhỏ giọt dung dịch H2SO4 đặc - Lấy khoảng 1/3 bình Drexen 1: nước và bình Drexen 2: là dung dịch KMnO4 loãng, thêm vài giọt H2SO4 đặc - Ráp dụng cụ lại hình vẽ, thoa vadơlin vào khắp các mối ráp, nút đậy cao su… Dung dịch H2SO4 Dung dịch KMnO4 Na2SO3 (Sau phản ứng dung dịch nhạt màu) H2O Dung dịch NaOH Cánh hoa hồng (mất màu sau phản ứng) Hình 1.11 93 - Đun đèn cồn để phản ứng xảy nhanh Khi thấy sủi bọt mạnh thì ngừng đun, sau đó lại đun tiếp tục ít có bọt khí - Quan sát, mô tả và giải thích các tượng III.12 Thí nghiệm 12: Tính oxi hóa và tính háo nước H2SO4 đặc a/.Tính oxi hóa: - Cho mảnh nhỏ đồng vào ống nghiệm có nhánh Nhỏ vài giọt axit H2SO4 đặc vào ống nghiệm, dùng kẹp đun nóng nhẹ ống nghiệm trên lửa đèn cồn - Quan sát và giải thích tượng dung dịch H2SO4 đặc Cu Trước phản ứng Sau phản ứng Hình 1.12A b/ Tính háo nước: - Cho thìa nhỏ đường kính bột gạo vào ống nghiệm Nhỏ vài giọt H2SO4 đặc vào Quan sát và giải thích tượng - Tương tự, dùng kẹp, kẹp tờ giấy lọc dùng ống nhỏ giọt nhỏ giọt H2SO4 đặc lên tờ giấy để giọt axit từ trên xuống dưới, phía có kê chậu nước thủy tinh chứa nước H2SO4 đặc hóa than Đường kính Sau phản ứng (hoặc bột gạo) Hình 1.12B Dung dịch H2SO4 đặc giấy lọc Ban đầu Sau phản ứng Hình 1.12C 94 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : 4.1 a/ Tại dung dịch hidroclorua có tính axit? b/ Trong phòng thí nghiệm, hidroclorua điều chế cách nào? Nếu dùng dung dịch H2SO4 loãng và NaCl loãng có tạo hidroclorua không? c/ Trong thí nghiệm 1, có thể thay H2SO4 đậm đặc HNO3 đậm đặc không? Giải thích? Tại cần phải đun nóng? 4.2 Trong thí nghiệm điều chế CO2, CO2 có thể đẩy ngoài? Có thể dùng phương pháp này để điều chế và thu SO2 không? 4.3 a/ Viết các phương trình phản ứng điều chế Clo từ KMnO4, KClO3, MnO2, CaOCl2 với dung dịch HCl đặc Trong các chất oxi hóa trên, chất nào cho phản ứng mạnh nhất? Chất nào cho phản ứng yếu nhất? Giải thích? b/ Trong thí nghiệm 3, ta dùng giấy màu khô không? Giải thích? Tại cánh hoa bị màu ? Cho biết thành phần hóa học nước Clo? c/ Tại lấy đèn cồn thì nước bị tràn sang bình cầu? d/ Dung dịch NaOH cốc có tác dụng gì thí nghiệm 3? e/ Rút kết luận chung cho thí nghiệm 3? f/ Để điều chế khí Clo có thể thay dung dịch HCl đặc hỗn hợp NaCl và H2SO4 không? Giải thích? g/ Nếu thay dung dịch HCl đặc dung dịch HF đặc hay HBr đặc thì ta có thu khí F2 Br2 không? Tại sao? 4.4 Tại nước Javen có tính tẩy màu ? Nếu nước Clo và nước Javen có cùng nồng độ thì dung dịch nào có tính tẩy màu mạnh ? Tại ? 4.5 Bài tập thực nghiệm nhận biết các dung dịch: - Có lọ nhãn chứa các dung dịch sau: HNO3, HCl, NaNO3, NaCl - Hãy nhận biết bình chứa dung dịch gì cách nhanh nhất? - Lặp lại thí nghiệm để kiểm tra kết 4.6 a/ Vì các chất cháy không khí lại yếu Oxi? b/ Giải thích nguyên nhân gây thay đổi màu sắc và độ nhớt lưu huỳnh nóng chảy? c/ Trong thí nghiệm Fe tác dụng với S thì sản phẩm tạo có thể gồm chất nào? Tại phải trộn hỗn hợp phản ứng (Fe + S)? Tại phải lấy tỉ lệ S: Fe = : khối lượng? d/ Để điều chế khí O2, phòng thí nghiệm có thể thay H2O2 hóa chất nào? Viết phương trình phản ứng minh họa? 4.7 a/ Ở thí nghiệm điều chế H2S có thể thay dung dịch HCl các Axit HNO3 H2SO4 không? Tại sao? 95 b/ Ở thí nghiệm 11: điều chế SO2, tính khử SO2, thay dung dịch KMnO4 bình Drexen các dung dịch Br2, I2, K2Cr2O7 thì có tượng nào? Giải thích và viết các phương trình phản ứng xảy ra? BÀI : PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ PHÂN NHÓM VA I MỤC TIÊU: - Rèn luyện kĩ thực hành tiến hành thí nghiệm an toàn, chính xác - Củng cố các kiến thức khái niệm axit-bazơơ và điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch các chất điện li - Thí nghiệm chứng minh : + Tính tan nhiều amoniac + Tính chất oxi hoá mạnh axit nitric + Điều chế và thử HNO3 phòng thí nghiệm + Phân biệt các loại phân bón hoá học - Rèn luyện kĩ tiến hành thí nghiệm ống nghiệm với lượng nhỏ hóa chất II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT: DỤNG CỤ HÓA CHẤT Ống nghiệm (6) Dung dịch HCl 0,1M Đế sứ (1) Dung dịch NaOH 0,1M Ống hút nhỏ giọt (5) Dung dịch NH4Cl 0,1M Thìa xúc hoá chất thuỷ tinh (1) Dung dịch CuSO4 0,1M Kẹp ống nghiệm (4) Dung dịch CH3COONa 0,1M Bình cầu đáy tròn 250ml (1) Dung dịch NH3 đặc Erlen 250 ml (2) Dung dịch Na2CO3 đặc Chậu thuỷ tinh (1) Dung dịch CaCl2 đặc Giá thí nghiệm (1) Dung dịch Na2SO4 Ống dẫn khí (5) Dung dịch NaCl Nút cao su (5) Dung dịch Ba(OH)2 Đèn cồn (2) Giấy đo độ pH Nút cao su lỗ NH4Cl (rắn) Que đóm KMnO4(rắn) CaO (rắn) Cu kim loại , than 96 HNO3 đặc HNO3 2M Dung dịch AgNO3 Dung dịch AlCl3 Dung dịch NaOH Dung dịch BaCl2 Dung dịch nước vôi Phân amonisunfat Phân Kali nitrat Phân supephotphat kép Dung dịch phenolphtalein III PHẦN THỰC HÀNH : III.1 Thí nghiệm 1: Tính axit – bazơ , Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện ly - Đặt mẩu giấy pH trên đĩa thuỷ tinh đế sứ - Nhỏ lên mẩu giấy đó giọt dung dịch HCl 0,1M - So sánh màu mẩu giấy với mẩu chuẩn để biết giá trị pH Hình 2.1 - Làm tương tự trên, thay dung dịch HCl dung dịch sau: NH4Cl, NaCH3COO, NaOH có nồng độ 0,1 mol/lit - Quan sát tượng, so sánh màu mẩu với mẩu chuẩn Giải thích III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng trao đổi dung dịch các chất điện li - Cho vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch CaCl2 đặc, nhỏ tiếp vào khoảng 2ml dung dịch Na2CO3 đặc Nhận xét màu kết tủa tạo thành - Hoà tan kết tủa thu trên dung dịch HCl loãng Quan sát tượng xảy Hình 2.2A 97 - Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch NaOH loãng Nhỏ vào đó vài giọt dung dịch phenolphtalein Nhận xét màu dung dịch - Nhỏ tiếp từ từ dung dịch HCl loãng vào, vừa nhỏ vừa lắc dung dịch màu - Giải thích tượng quan sát Hình 2.2B Điều chế kết tủa Cu(OH)2: cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch CuSO4, cho tiếp vào 1ml dung dịch NaOH - Thêm từ từ dung dịch NH3 vào kết tủa thu trên dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ Quan sát và giải thích các tượng xảy Hình 2.2C III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế khí amoniac và thử tính chất dung dịch amoniac: a Điều chế khí amoniac: - Trộn kĩ hỗn hợp NH4Cl và CaO với tỉ lệ cho vào bình cầu khô (a) (lượng hỗn hợp chiếm khoảng nửa bình) Đậy miệng bình kín nút cao su kèm ống dẫn khí - Đặt bình (a) lên vòng kiềng giá thí nghiệm Chụp bình cầu (b) lên ống dẫn khí và miệng bình (a) (xem hình vẽ) - Chuẩn bị sẵn chậu nước 500 ml đã nhỏ vào 20 giọt dung dịch phenolphtalein 98 Hình 2.3A - Đun bình (a) lửa đèn cồn, dùng giấy quì đỏ đặt miệng bình (b) để nhận biết khí NH3 đã đầy chưa - Khi khí NH3 đã đầy bình, nhấc bình (b) khỏi ống dẫn khí, đậy miệng bình nút cao su có ống dẫn khí ngắn thuỷ tinh, dùng tay bịt đầu ống dẫn khí (thực tiếp thí nghiệm sau) b Thử tính chất dung dịch amoniac: - Cho đầu ống dẫn khí nhúng sâu chậu nước (đã chuẩn bị trước), lấy lên, lắc nhẹ (dùng ngón tay trỏ bịt đầu ống dẫn khí) + Nhúng đầu ống dẫn khí vào chậu nước lần thứ + Quan sát tượng nước phun thành tia bình cầu, lấy bình cầu lên và lắc mạnh nước đã vào nửa bình Nhận xét xuất màu dung dịch và cho biết dung dịch NH3 có môi trường gì? Hình 2.3B - Lấy ống nghiệm cho vào 20 giọt dung dịch NH3 đã thu trên, nhỏ tiếp vào 10 giọt muối nhôm clorua Hiện tượng gì xảy ra? Viết phương trình phản ứng III.4 Thí nghiệm 4: Tính oxi hoá axit nitric: * HNO3 đặc: - Kẹp bình cầu trên gía thí nghiệm, cho vào bình mảnh đồng kim loại Đậy miệng bình cầu nút cao su có hai lỗ, lỗ cắm ống nhỏ giọt có chứa dung dịch HNO3 đặc, lỗ có ống dẫn khí xuyên qua, đầu ống cắm vào cốc chứa dung dịch NaOH - Bóp nhẹ bóp ống nhỏ giọt, dung dịch HNO3 đặc nhỏ xuống đáy bình cầu tác dụng với đồng (Có thể dùng đèn cồn hơ nhẹ đáy bình) - Quan sát tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng *Lưu ý : Trước lấy đèn cồn cần bẻ gập ống dẫn khí lại, dùng kẹp kẹp chặt chỗ gập lại để tránh dung dịch NaOH dồn sang bình cầu làm vỡ bình nóng Chờ cho bình nguội tháo kẹp cho dung dịch NaOH chảy sang, lắc kĩ trước rửa bình 99 Hình 2.4 * HNO3 loãng: - Dùng kẹp kẹp ống nghiệm, lấy vào ống nghiệm 10 giọt dung dịch cho tiếp mảnh đồng kim loại vào HNO3 2M - Đun nhẹ ống nghiệm trên đèn cồn tủ hút - Quan sát tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng III.5 Thí hiệm 5: Tác dụng kali nitrat nóng chảy và cacbon: - Cho vào ống nghiệm chịu nhiệt khô chừng thìa nhỏ KNO3 tinh thể - Kẹp ống nghiệm trên giá, dùng đèn cồn đun nóng chảy hết lượng muối; đồng thời lấy kẹp hoá chất cặp mẩu than hạt ngô đốt trên lửa đèn cồn Hình 2.5 - Than nóng đỏ, cho nhanh vào ống nghiệm chứa KNO3 nóng chảy Quan sát cháy tiếp tục than 100 III.6 Thí nghiệm 6: Điều chế HNO3 từ muối Nitrat - Cho vào ống nghiệm chừng 2ml dung dịch H2SO4 đậm đặc và thìa nhỏ KNO3 (tinh thể ) - Đặt nghiêng ống nghiệm cho miệng ống chui vào miệng bình hình nón đã đặt nghiêng chậu nước - Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm cho HNO3 tạo thành chảy giọt xuống hình nón Hình 2.6 * Chú ý: dùng bông gòn đậy kín miệng bình hình nón , không để khí thoát III.7 Thí nghiệm 7: Điều chế và thực phản ứng đốt cháy khí NH3 O2 - Cặp trên giá thí nghiệm ống nghiệm A chứa hỗn hợp NH4Cl (tinh thể khan) với vôi bột và ống nghiệm B chứa KMnO4 (tinh thể khan) Đầu ống dẫn khí thu hẹp lại từ ống nghiệm A nằm trên miệng ống nghiệm B Hình 2.7 - Đun ống nghiệm trên lửa đèn cồn, NH3 vừa bắt đầu thoát mạnh thì châm lửa vào hai đầu ống dẫn khí Quan sát màu lửa và giải thích thí nghiệm các phương trình phản ứng ? 101 III.8 Thí nghiệm 8: Phân biệt số loại phân bón hoá học: * Chuẩn bị mẩu phân bón hoá học: Amonisunfat (NH4)2SO4 Kali nitrat KNO3 Supephotphat kép Ca(H2PO4)2 Hình 2.8A * Thử tính tan nước: - Lấy ống nghiệm, cho vào ống nghiệm lượng nhỏ hạt ngô loại phân bón - Cho tiếp vào ống khoảng ml nước, lắc nhẹ, quan sát và so sánh tính tan nước chất trên (Giữ lại dung dịch dùng cho thí nghiệm sau) * Nhận biết phân đạm amonisunfat: Rót dung dịch amonisunfat thu thí nghiệm trên vào ống nghiệm sạch, ống khoảng ml dung dịch + Ống 1: Cho thêm vào khoảng ml dung dịch Ca(OH)2, dùng kẹp kẹp ống nghiệm và đun nhẹ trên lửa đèn cồn Khi có khí bay đưa giấy quì ẩm lên miệng ống nghiệm Quan sát đổi màu giấy quì + Ống 2: Dùng kẹp kẹp ống nghiệm, dùng ống nhỏ giọt cho từ từ dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm Quan sát tượng Mô tả và giải thích các tượng Viết phương trình phản ứng * Nhận biết phân kali nitrat và phân supephotphat kép: + Nhận biết phân kali nitrat: Lấy vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch KNO3 cho tiếp vào 10 giọt H2SO4 đặc Sau đó cho mảnh đồng kim loại vào hỗn hợp dung dịch trên Quan sát tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng 102 Hình 2.8B *Lưu ý: Thí nghiệm tạo thành khí độc, đó cần thực phản ứng tủ hút + Nhận biết phân supephotphat kép: - Lấy vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch Ca(H2PO4)2 - Nhỏ vài giọt AgNO3 vào ống nghiệm - Quan sát màu kết tủa tạo thành, Viết phương trình phản ứng xảy III.9 Thí nghiệm 9: Nhận biết ion Phôtphat và khả hòa tan muối ít tan dung dịch NH3 Hình 2.9 - Cho vài giọt AgNO3 vào ống nghiệm chứa ml dung dịch Na3PO4 và giọt dung dịch HNO3 loãng Quan sát và giải thích tượng xảy ? - Sau phản ứng trên kết thúc, cho 15 ml dung dịch NH3 vào, khuấy nhẹ quan sát, giải thích tượng xảy ? IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: Viết tất các phương trình phản ứng xảy các thí nghiệm dạng phân tử và ion thu gọn 103 Giải thích cùng nồng độ: a pH (dung dịch HCl) < pH (dung dịch CH3COOH)? b pH (dung dịch NaOH) > pH (dung dịch NH4OH)? c Dung dịch NaHCO3 có pH > và dung dịch NaHSO4 có pH < 7? Hãy giải thích nước nguyên chất có pH = nước có hoà tan CO2 (để nước cất ngoài không khí) lại có pH < 7? 4 Từ thí nghiệm rút kết luận gì? Có lọ không nhãn đựng dung dịch: HCl, Na2SO4, NaCl, Ba(OH)2 Chỉ dùng quì tím để nhận biết lọ nào đựng dung dịch gì? Viết phương trình phản ứng điều chế amoniac thí nghiệm? Giải thích thí nghiệm điều chế NH3 ta phải nhúng sâu đầu ống dẫn khí vào chậu nước, lấy lên lắc nhẹ nhúng lại lần thứ 2? Tại nước phun vào bình và đổi màu? Nếu thay bình chứa NH3 bình đựng khí HCl làm thí nghiệm với khí NH3 thì có thu tượng giống không?Tại sao? Trong phản ứng điều chế HNO3: a/ Nếu ta thay H2SO4 đặc HCl đặc thì có thu HNO3 không? Giải thích? b/ Tại làm thí nghiệm , có trường hợp bình hình nón có nhiều khí màu nâu có trường hợp khí màu nâu lại ít? Viết phương trình phản ứng để minh họa lời giải thích? c/ Làm nào để nhận biết sản phẩm HNO3? Trong thí nghiệm đốt cháy NH3 : a/ Tại ta phải đặt ống nghiệm điều chế khí NH3 nằm ngang mà không đặt thẳng đứng? b/ Giải thích nguyên nhân vì đốt khí NH3 có cháy, không cháy? 10 Cho ít chất thị phenolphtalein vào dung dịch NH3 loãng ta thu dung dịch A Màu dung dịch A biến đổi nào các thí nghiệm sau: a Đun nóng dung dịch A hồi lâu? b Thêm số mol HCl số mol NH3 có dung dịch A? c Thêm ít Na2CO3? d Thêm AlCl3 tới dư? 11 Giải thích việc làm thí nghiệm chờ cho bình nguội tháo kẹp cho dung dịch NaOH chảy sang, lắc kĩ trước rửa bình? 12 Trong thí nghiệm chất nào gây ô nhiễm không khí? Giải thích 13 Giải thích vì bón các loại phân đạm NH4NO3, (NH4)2SO4 độ chua đất tăng lên, đó bón phân đạm urê (NH2)2CO thì pH đất không đổi? 104 BÀI : KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH VÀ PHỤ I MỤC TIÊU - Củng cố và vận dụng kiến thức để giải thích tượng thí nghiệm - Rèn luyện kĩ thao tác, quan sát thí nghiệm - Khảo sát tính chất hóa học các kim loại nhóm chính và hợp chất chúng thông qua thí nghiệm thực hành - Khảo sát tính chất hóa học các kim loại nhóm phụ Cr, Fe, Cu và hợp chất chúng thông qua thí nghiệm thực hành DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Cốc thủy tinh 100 ml (3) Natri kim loại Ống hút nhỏ giọt (5) Magiê kim loại Ống nghiệm (6) Nhôm kim loại (dạng lá) Kẹp ống nghiệm (1) Dung dịch CuSO4 Giấy ráp (1) Dung dịch AlCl3 Giấy lọc (3) Dung dịch NH4OH Erlen 250 ml (2) Dung dich HCl loãng : Phễu nhỏ giọt 100 ml (1) Dung dịch NaOH loãng Chén sứ lớn (1) Dung dịch Ca(OH)2 Lưới amiăng (2) Phenolphtalein Giá sắt (1) Nước cất Đũa thủy tinh (1) CaCO3 Đèn cồn (1) Dung dịch CaSO4 loãng Dung dịch Na2CO3 Al(dạng bột) Fe2O3(dạng bột) Dung dịch Na2Cr2O7 Dung dịch FeSO4 Dung dịch H2SO4 loãng Dung dịch FeCl3 Dung dịch NaOH Dung dịch HCl Dung dịch KI 105 Dung dịch HNO3 loãng FeSO4 khan H2SO4 đậm đặc HNO3 đậm đặc Tinh bột Đồng dạng lá Nước cất III PHẦN THỰC HÀNH : III.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng Na, Mg, Al ¾ Lấy cốc thủy tinh cho vào nửa cốc nước ¾ Cốc thứ nhất: –2 giọt phenol phtalein và mẫu Natri hạt đậu xanh ¾ Cốc thứ hai: mẫu Magiê đã tẩm phenol phtalein ¾ Cốc thứ ba: mẫu Nhôm đã đánh lớp Al2O3 (bằng giấy ráp) và tẩm phenol phtalein ¾ Quan sát mức độ tạo khí cốc thủy tinh và màu hồng phenol phtalein, từ đó so sánh độ phản ứng Na, Mg, Al với nước o o o ooo Cốc thứ Cốc thứ hai Cốc thứ ba Hình 3.1 III.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng Nhôm với dung dịch CuSO4 Cho vào ống nghiệm ống 1ml dung dịch CuSO4 Thêm tiếp vào ống nghiệm thứ nhất: lá Nhôm nhỏ; ống nghiệm thứ hai: lá Nhôm đã đánh lớp Al2O3 (bằng giấy ráp) So sánh tượng ống nghiệm, giải thích Hình 3.2 Ống Ống 106 III.3 Thí nghiệm 3: Tính chất Al(OH)3 Hình 3.3A a/ Điều chế AlCl3 : Lấy ít Al (dây Al đánh sạch, cắt nhỏ) cho vào becher 100 ml có chứa dung dịch NaOH (1/5 becher) Khi phản ứng hoàn tất, nhỏ từ từ dung dịch HCl : dư vào becher Hiện tượng gì xảy ? Tại ? b/ Điều chế Al(OH)3: Cho vào ống nghiệm, ống 1ml dung dịch AlCl3 điều chế trên, nhỏ dần giọt dung dịch NH4OH vào thu kết tủa Để yên ống nghiệm vài phút Gạn lấy phần kết tủa, dung dịch bỏ Nhỏ vài giọt dung dịch HCl vào ống nghiệm thứ Quan sát, viết phản ứng xảy Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm thứ hai Quan sát, viết phản ứng xảy Kết luận tính chất hóa học Al(OH)3 Hình 3.3B 107 III.4 Thí nghiệm 4: Điều chế và thử tính tan CO2 dung dịch kiềm Cho muỗng canh bột CaCO3 vào Erlen, cho từ từ dung dịch HCl : chứa trên phễu nhỏ giọt vào Erlen, dẫn sản phẩm khí vào ống nghiệm chứa sẵn dung dịch nước vôi Quan sát tượng và giải thích? Hình 3.4 * Chú ý: - Nên cho dung dịch nhỏ xuống giọt để khí CO2 thoát từ từ - Làm thí nghiệm dung dịch ống nghiệm từ vẩn đục đến suốt trở lại, giữ lấy dung dịch này để làm thí nghiệm tiếp sau đây Nước cứng và chất làm mềm nước cứng : Lấy ống nghiệm đánh số từ đến : - Ống nghiệm 1: cho vào ml nước cất - Ống nghiệm và 3: cho vào ống nghiệm ml dung dịch đã giữ lại thí nghiệm trên - Ống nghiệm và 5: cho vào ống ml dung dịch CaSO4 loãng - Ống nghiệm 6: cho vào ml dung dịch đã giữ lại thí nghiệm trên và ml dung dịch CaSO4 loãng a/ Ống nghiệm nào chứa nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh viễn ? b/ Đun nóng các ống nghiệm 1, , quan sát và giải thích tượng ? c/ Cho ml dung dịch Na2CO3 vào ống nghiệm 2, Quan sát tượng và viết phương trình phản ứng ? III.5 Thí nghiệm : Phản ứng nhiệt nhôm - Nghiền thật kỹ chén sứ hỗn hợp gồm phần khối lượng Fe2O3 đã sấy khô và phần khối lượng nhôm - Trộn hỗn hợp trên giấy lọc, cho hỗn hợp Cát Hình 3.5 108 vào phễu giấy lọc đặt sẵn hộp sắt chén sứ đựng cát khô Làm lỗ thủng nhỏ mặt hỗn hợp phản ứng, phía trên mặt để ít vụn Mg để làm mồi - Cho ít bột Mg khác vào thìa sắt đốt cháy Khi lớp vụn Mg trên bề mặt đã cháy đỏ thì đổ vào lớp Mg làm mồi Hỗn hợp Al và Fe2O3 cháy bùng lên mãnh liệt, các tia lửa sáng chói bắn tung lên - Để nguội, các sản phẩm rắn lại, dùng kẹp sắt gấp lấy sản phẩm khỏi hộp sắt chén sứ và dùng búa để tách sắt khỏi xỉ cục sắt hạt ngô * Chú ý: Có thể dùng mồi hỗn hợp bột Al và KMnO4 KClO3 đã nghiền thật nhỏ (một phần khối lượng bột Al + phần khối lượng KMnO4 KClO3) III.6 Thí nghiệm 6:Tính chất hóa học Natri dicromat: Na2Cr2O7 Cho vào ống nghiệm giọt dung dịch Na2Cr2O7 và 1ml dung dịch H2SO4 loãng Thêm dần giọt dung dịch FeSO4 ống nghiệm đổi màu Loại phản ứng nào đã xảy thí nghiệm trên? Viết phương trình phản ứng Kết luận tính chất hóa học muối đicromat Hình 3.6 III.7 Thí nghiệm :Sự biến đổi muối Crom * Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Na2Cr2O7, quan sát màu ống nghiệm Thêm dần giọt NaOH có đổi màu Giải thích? * Thêm từ từ vài giọt dung dịch axit HCl vào ống nghiệm thu thí nghiệm trên Có tượng gì xảy Viết phương trình phản ứng Hình 3.7 109 III.8 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất sắt(II) hiđroxit và sắt(III) hiđroxit * Điều chế FeCl2 Cho vào ống nghiệm thứ vỏ bào Fe và – ml dung dịch HCl Đun nóng ống nghiệm sau – phút Đổ bỏ phần dung dịch và thu lấy vỏ bào Fe Nhanh chóng cho vỏ bào Fe trên vào ống nghiệm thứ hai chứa sẵn – ml dung dịch HCl Đun nóng nhẹ Quan sát tượng sủi bọt khí Viết phương trình phản ứng xảy ra? Giữ lấy phần dung dịch này dùng cho thí nghiệm sau Ống nghiệm 1: Hoà tan FeCl2 (dung dịch giữ lại trên 1ml H2O và – giọt dung dịch H2SO4) Hình 3.8 Ống nghiệm 2: Hoà tan FeCl3 1ml H2O Ống nghiệm 3: – ml dung dịch NaOH đun sôi trên lửa đèn cồn Hút NaOH ống nghiệm thứ nhỏ giọt vào hai ống nghiệm trên Quan sát kết tủa vừa tạo thành Giải thích và viết phương trình phản ứng Dùng đũa thủy tinh lấy nhanh ít loại kết tủa vừa tạo thành cho vào hai ống nghiệm và 5, nhỏ dung dịch HCl vào ống nghiệm Nhận xét Cuối buổi thực hành, quan sát màu sắc phần kết tủa còn lại hai ống nghiệm và Giải thích? III.9 Thí nghiệm :Tính chất hóa học muối sắt (III) Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch FeCl3 Nhỏ dần giọt dung dịch KI xuất kết tủa thì ngừng Giải thích Tiếp tục cho KI đến dư, quan sát và giải thích Viết tất các phương trình phản ứng xảy và kết luận tính chất hóa học FeCl3 Hình 3.9 110 III.10 Thí nghiệm 10 : Phản ứng Cu với axit Cho vào ống nghiệm ống miếng Cu Tiếp tục cho vào ống nghiệm thứ ml dung dịch H2SO4 loãng; ống nghiệm thứ hai ml H2SO4 đậm đặc; ống nghiệm thứ ba ml dung dịch HNO3 loãng; ống nghiệm thứ tư ml HNO3 đậm đặc Hiện tượng quan sát là gì?Đun nóng bốn ống nghiệm trên lửa đèn cồn Mô tả tượng và viết phương trình phản ứng đã xảy Lấy phần dung dịch, sau đó thêm từ từ giọt dung dịch NaOH, quan sát màu kết tủa Hình 3.10 III.11 Thí nghiệm11: Bài tập thực nghiệm Có dung dịch riêng biệt, không màu, chứa các lọ không nhãn: NaCl, KCl, NH4Cl, AlCl3 Nếu dùng cách đốt trên lửa và giấy quì có nhận dung dịch hay không? IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM 4.1 Tại nên cho mẫu Natri hạt đậu xanh vào cốc nước? 4.2 Tại điện cực Al3+/Al nhỏ H2O/H2, vật Nhôm dù nhiệt độ nào không xảy phản ứng ? 4.3 Tại có thêm vài giọt dung dịch NH4NO3 thì Mg lại phản ứng mạnh với nước ? 4.4 Thí nghiệm 2, ống nghiệm thứ hai (phản ứng Al và CuSO4) lại có tượng sủi bọt khí? 4.5 Làm tương tự thí nghiệm 2, thay Al Na, Mg ta có thu Cu hay không ? Giải thích 111 4.6 Có thể dùng NaOH thay cho NH4OH để điều chế Al(OH)3 không? Nếu được, cách tiến hành nào? 4.7 Cho biết ứng dụng phản ứng nhiệt nhôm trên thực tế ? Tại phải dùng Mg làm mồi ? Sản phẩm phản ứng thu gồm chất gì ? 4.8 Các ion Cr2O72- và CrO42- bền môi trường nào ? Giải thích nguyên nhân? 4.9 Tại hoà tan FeSO4 phải dùng H2O và – giọt dung dịch H2SO4? Có thể hoà tan FeSO4 H2O không? Tại sao? Người ta đề nghị hoà tan FeSO4 phương pháp là dùng H2O đun nóng, ý kiến anh (chị) nào? 4.10 Trong thí nghiệm 8, chúng ta không thu lấy phần dung dịch ống nghiệm 1? Thành phần dung dịch ống nghiệm và ống nghiệm có gì khác nhau? Nếu đinh sắt thật sạch, chúng ta có cần tiến hành thí nghiệm theo bước không? Giải thích đổi màu kết tủa ống nghiệm 1? 4.11 Phản ứng FeCl3 và KI thuộc loại phản ứng gì? Viết phương trình phản ứng xảy 4.12 Cho KI đến dư, màu dung dịch sậm dần và chúng ta không thu chất rắn I2? Có phản ứng hóa học nào xảy đó? 4.13 Tại cho Cu vào H2SO4 đậm đặc và HNO3 loãng, đun nóng có khí thoát ra, để nguội thì không có tượng? BÀI : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI I MỤC TIÊU: - Thực hành thí nghiệm pin điện hóa và điện phân - Rèn luyện kỹ thao tác thí nghiệm điện hóa học - Vận dụng kiến thức giải thích tượng xảy - Củng cố kiến thức ăn mòn kim loại và chống ăn mòn kim loại - Rèn luyện kĩ quan sát, giải thích tượng điện hóa học II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Vôn kế (1) Dung dịch CuSO4 1M Ống thủy tinh hình chữ U (2) Dung dịch ZnSO4 1M Cốc thủy tinh 250 ml (2) Dung dịch Pb(NO3)2 1M Bình điện phân không màng ngăn (1) NH4NO3 tinh thể Điện cực Cu (1) Nước cất Điện cực Zn (1) Dây dẫn điện Điện cực Pb (1) Đinh sắt 112 Cốc thủy tinh 100 ml (2) Thanh đồng Ống hút nhỏ giọt (3) Dây kẽm Giấy ráp (2) Dung dich NaCl bão hòa Bông gòn Dung dich K3[Fe(CN)6] Phenol phtalein Dung dịch KI Nhôm kim loại (dây) Đồng kim loại Kẽm dạng viên Dung dịch HCl loãng Dung dịch H2SO4 loãng Dung dịch FeCl3 nồng độ cao Dung dịch AgNO3 III PHẦN THỰC HÀNH III.1.Thí nghiệm1: Suất điện động pin • Pin Zn – Cu: Lắp pin hình 4.1A - Điện cực Zn nhúng vào cốc đựng dung dịch ZnSO4 1M; Điện cực Cu nhúng vào cốc đựng dung dịch CuSO4 1M PbNO3 - Nối cốc cầu muối NH4NO3 - Nối điện cực Zn với cực (-) và điện cực Cu với cực (+) vôn kế - Ghi suất điện động đo trên vôn kế • Hình 4.1A Pin Zn – Pb: Tương tự pin Zn – Cu thay điện cực Cu điện cực Pb và dung dịch CuSO4 dung dịch Pb(NO3)2 Ghi suất điện động pin Zn – Pb ` ZnSO4 Hình 4.1B 113 III.2 Thí nghiệm 2: Điện phân dung dịch điện cực graphit và kim loại Lắp bình điện phân hình 4.2 A/ Cho vào bình điện phân khoảng 400 ml dung dịch CuSO4 Cho dòng điện chiều qua dung dịch chất điện li thời gian 10 phút * Thay dung dịch CuSO4 dung dịch NaCl Quan sát tượng xảy trên các điện cực Giải thích tượng và viết phản ứng điện phân Hình 4.2 B/ Thay điện cực graphit điện cực Al (catot) và điện cực Cu (anot) Làm thí nghiệm tương tự trên III.3 Thí nghiệm 3: Ăn mòn điện hóa A/ * Chọn cốc thủy tinh 100ml, cho vào cốc 30ml dung dịch NaCl bão hoà Cắm vào cốc đinh sắt và đồng Cho tiếp vào cốc vài giọt K3[Fe(CN)6] Nối đinh sắt và đồng cốc thứ hai dây dẫn điện Quan sát tượng và giải thích Hình 4.3 - Làm tương tự thí nghiệm trên, nhiên không dùng K3[Fe(CN)6] mà người ta thay dung dịch phenolphtalein Tẩm phenolphtalein lên đinh sắt và đồng trước cho vào cốc So sánh tượng cốc thủy tinh sau – 10 phút B/.* Rót vào ống nghiệm ống khoảng –3 ml dung dịch H2SO4 loãng và viên kẽm Quan sát bọt khí thoát * Nhỏ tiếp – giọt dung dịch CuSO4 vào ống nghiệm trên So sánh lượng khí thoát hai ống nghiệm So sánh và giải thích III.4 Thí nghiệm 4: Bảo vệ sắt phương pháp điện hóa A/.* Rót vào cốc 100 ml , cốc 30ml dung dịch NaCl bão hòa, thêm vài giọt K3[Fe(CN)6] - Ngâm vào cốc thứ nhất: đinh sắt đánh giấy ráp - Ngâm vào cốc thứ hai: đinh sắt quấn dây kẽm.Quan sát tượng sau – 10 phút Hình 4.1B * Làm tương tự thí nghiệm trên, thay K3[Fe(CN)6] phenolphtalein Quan sát tượng sau –10 phút 114 B/ Rót vào ống nghiệm ống khoảng – ml dung dịch H2SO4 loãng, sau đó cho vào ống nghiệm đinh sắt Đun nóng trên lửa đèn cồn để phản ứng xảy mạnh Nhỏ tiếp – giọt dung dịch KI vào ống nghiệm trên So sánh tượng hai ống nghiệm và giải thích III.5 Thí nghiệm 5: Điều chế kim loại cách dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu dung dịch: Đánh đinh sắt sau đó thả vào ống nghiệm Cho tiếp vào ống nghiệm dung dịch CuSO4 đến ngập đinh sắt Sau khoảng thời gian – 10 phút, quan sát màu đinh sắt và màu dung dịch Rút kết luận và viết phương trình phản ứng Hình 4.5 III.6 Thí nghiệm 6: Dãy điện hóa kim loại A/ Cho vào ống nghiệm ống 1ml dung dịch HCl loãng Tiếp tục cho mẫu kim loại: Al, Fe, Cu vào ống nghiệm trên So sánh lượng khí sinh ra, kết luận mức độ hoạt động hóa học các kim loại trên B/ Lấy ống nghiệm : Hình 4.6 - Ống 1: cho vào 1/4 ống nghiệm dung dịch FeCl3 (nồng độ cao) nhúng dây Al vào - Ống 2: cho vào 1/4 ống nghiệm dung dịch CuCl2 (loãng) cho vào sợi dây sắt (mới) - Ống 3: cho vào 1/4 ống nghiệm dung dịch AgNO3 cho vào sợi dây đồng Sau thời gian , lấy các dây quan sát tượng IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : So sánh suất điện động pin điện hóa: Zn – Cu và Zn – Pb ? Nhận xét các yếu tố ảnh hưởng đến suất điện động pin điện hóa ? Tại điện đo không hoàn toàn giống với giá trị tính theo lý thuyết? Giải thích 4 Hình dạng điện cực có làm thay đổi suất điện động pin không? 115 Nếu đảo ngược điện cực mắc vào vôn kế thì chiều quay kim vôn kế thay đổi nào? Tại sao? Vai trò cầu muối pin điện hóa? Các ion cầu muối di chuyển nào? Trong quá trình phóng điện, nồng độ các ion Cu2+, Zn2+, Pb2+ thay đổi nào? Vì có thay đổi đó? Viết phương trình phản ứng chứng minh Phản ứng pin điện hóa thuộc loại phản ứng gì? Nêu rõ điện cực nào xảy quá trình nào? Tại ngưng điện phân thí nghiệm (phần B), để yên dung dịch vài phút sau ta thấy xuất kết tủa xanh ? Nêu vài ứng dụng điện phân 10 Sau thời gian điện phân, màu dung dịch CuSO4 thay đổi nào? Giải thích 11 Có thể điện phân dòng điện xoay chiều không? Tại sao? 12 Từ công thức Farađây, hãy cho biết lượng Cu sinh phụ thuộc vào yếu tố nào? Từ đó anh (chị) hãy đề nghị phương pháp có lợi để thu nhiều kim loại 13 Vai trò K3[Fe(CN)6] các thí nghiệm trên, viết phương trình phản ứng mà K3[Fe(CN)6] đã tham gia 14 Giải thích chế ăn mòn các thí nghiệm trên? 15 Sau thời gian kim loại bị ăn mòn, pH môi trường có thay đổi không? Môi tường axit trung tính hay bazơ? Vai trò phenolphtalein? 16 Trong cốc thứ thí nghiệm và 4, chưa nối đinh sắt với đồng thì hai kim loại này có bị ăn mòn không? Tại sao? 17 Theo anh (chị) bảo vệ kim loại phương pháp điện hóa có phải là phương pháp tối ưu và thực kinh tế không? Tại sao? Nêu vài cách khác để chống ăn mòn kim loại mà anh (chị) biết 18 Thử đun nóng các ống nghiệm thí nghiệm 6A Quan sát tượng và giải thích? 19 Tại Al và Fe cùng là kim loại đứng trước hiđro dãy hoạt động hóa học mức độ phản ứng chúng với Axit lại khác nhau? 20 Có phản ứng hóa học nào xảy các cặp chất sau đây? a Kim loại Zn và dung dịch CuSO4 b.Kim loại Zn và dung dịch AgNO3 c Kim loại Cu và dung dịch Fe2(SO4)3 d Kim loại Cu và dung dịch FeSO4 21 Chống ăn mòn kim loại cách dùng chất ức chế có phải là phương pháp thực an toàn không? Nêu vài cách chống ăn mòn kim loại khác mà anh (chị) biết? 22 Sau nhỏ KI vào làm chất ức chế, tiếp tục nhỏ CuSO4 vào ống nghiệm thì quá trình ăn mòn điện hóa có xảy không? Giải thích? 116 BÀI 5: PHÂN TÍCH HÓA HỌC I MỤC TIÊU: - Biết cách thao tác thí nghiệm an toàn, chính xác - Làm thí nghiệm chứng minh số tính chất để nhận biết các ion NH4+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, NO3-, CO32- - Biết cách sử dụng pipet, buret và làm quen với cách chuẩn độ - Hiểu nguyên tắc phương pháp chuẩn độ axit – bazơ thông qua chuẩn độ dung dịch HCl và dung dịch CH3COOH dung dịch chuẩn NaOH - Biết cách nhận biết số hợp chất hữu - Rèn luyện thói quen làm việc có kế hoạch - Làm quen với các thao tác thí nghiệm và quan sát tượng để nhận biết số hợp chất hữu II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Ống nghiệm (12) Giấy quỳ tím Cốc thủy tinh 100 ml (1) Dung dịch (NH4)2CO3 Ống hút nhỏ giọt (6) Dung dịch Na2CO3 Kẹp ống nghiệm (1) Dung dịch HCl Buret (1) Dung dịch NaOH Pipet (1) Dung dịch FeSO4 Erlen 250 ml (1) Dung dịch FeCl3 Đèn cồn (1) Dung dịch KSCN Thìa (2) Dung dịch CuSO4 Giấy quỳ tím Dung dịch NH3 Diêm quẹt Dung dịch NaNO3 H2SO4 đậm đặc Cu dạng lá Đinh sắt Dung dịch chuẩn NaOH 0,1M Dung dịch HCl Dung dịch CH3COOH Metyl da cam Phenol phtalein 117 Nước cất Cồn 98o (ancol etylic) Dung dịch CH3CHO Dung dịch NaOH 10% Dung dịch FeCl3 Dung dịch KI bão hòa I2 Dung dịch glucozơ I2 tinh thể Axit axetic nguyên chất Dung dịch AgNO3 Na2CO3 khan Dung dịch NH3 III PHẦN THỰC HÀNH : III.1 Thí nghiệm 1: Nhận biết ion NH4+ và CO32A/ Chuẩn bị hóa chất: - Ống 1: 1ml dung dịch (NH4)2CO3 - Ống 2: 1ml dung dịch Na2CO3 Cho vào ống nghiệm vài giọt dung dịch HCl loãng Quan sát tượng, giải thích? B/ Chuẩn bị hóa chất thí nghiệm A Cho vào ống nghiệm lượng NaOH dư, đun nóng nhẹ, trên miệng ống nghiệm mảnh giấy quỳ tím tẩm ướt Quan sát đổi màu giấy quỳ Viết phương trình phản ứng xảy ra, kết luận khí thoát là khí gì? III.2 Thí nghiệm 2: Nhận biết ion Fe2+ và Fe3+ A/ Nhận biết ion Fe3+ : - Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Fe3+, tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm giọt KSCN Quan sát đổi màu ống nghiệm và giải thích? - Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Fe3+, nhỏ giọt dung dịch NaOH vào Để lắng kết tủa Quan sát và viết phương trình phản ứng xảy B/ Nhận biết ion Fe2+ : - Cho vào ống nghiệm thứ 1ml dung dịch NaOH, đun sôi trên lửa đèn cồn Hình 5.2 118 - Cho vào ống nghiệm thứ hai 1ml dung dịch Fe2+ Tiếp tục nhỏ giọt NaOH ống nghiệm thứ vào Quan sát tạo thành kết tủa Để yên ống nghiệm sau – 10 phút Quan sát và giải thích thay đổi màu kết tủa cuối buổi thí nghiệm III.3 Thí nghiệm 3: Nhận biết ion Cu2+ A/ Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Cu sau đó thêm vào ống nghiệm đinh sắt sạch, sau – phút, lấy đinh sắt Quan sát màu đinh sắt 2+ B/ Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Cu , thêm từ từ giọt dung dịch NH3 loãng Quan sát màu kết tủa Tiếp tục cho dung dịch NH3 dư Quan sát màu dung dịch và giải thích 2+ Hình 5.3 III.3 Thí nghiệm 4: Nhận biết ion NO3A/ Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch NaNO3 và lá đồng mỏng Thêm vào ống nghiệm khoảng 1ml HCl loãng Đun nóng nhẹ trên lửa đèn cồn Viết phương trình phản ứng xảy B/ Cho vào ống nghiệm giọt dung dịch NaNO3 và 10 giọt H2SO4 đặc Làm lạnh ống nghiệm vòi nước Sau đó cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch FeSO4 (cho dung dịch chảy từ từ trên thành ống nghiệm xuống) Để yên ống nghiệm trên giá, quan sát tạo thành vòng nâu hai lớp chất lỏng sau thời gian từ –3 phút Chuẩn bị hóa chất – tráng rửa dụng cụ: Hình 5.5A - Buret: rửa buret, tráng – lần nước cất, tráng lại dung dịch chuẩn Sau đó, lấy đầy dung dịch chuẩn vào buret và chỉnh vạch số trên ống buret - Pipet: rửa và tráng pipet nước cất – lần Tráng lại hóa chất chuẩn bị hút (thường là dung dịch cần định phân) - Erlen: rửa erlen, tráng – lần nước cất, không tráng lại hóa chất - Hút 10ml dung dịch chất cần định phân cho vào erlen Để erlen nghiêng góc 30 so với mặt bàn; ống hút thẳng đứng, đầu ống hút tựa vào thành erlen cho nước chảy từ từ Khi dung dịch hóa chất ngưng không chảy nữa, xoay đầu ống hút –3 vòng trước lấy ống hút khỏi erlen 119 III.5 Thí nghiệm 5: Chuẩn độ dung dịch HCl Hình 5.5B - Hút 10ml dung dịch HCl cho vào erlen, Buret chứa dung dịch NaOH chuẩn 0,1M đưa vạch số Thêm vào erlen – giọt metyl da cam, dung dịch có màu đỏ Mở khóa buret cho NaOH chảy giọt vào erlen dung dịch erlen chuyển từ màu đỏ sang màu vàng Ghi thể tích NaOH đã dùng Lặp lại thí nghiệm lần Tính thể tích trung bình NaOH sau lần thí nghiệm Viết phương trình phản ứng xảy quá trình chuẩn độ và tính nồng độ dung dịch HCl? III.6 Thí nghiệm 6: Chuẩn độ dung dịch CH3COOH Tiến hành chuẩn độ tương tự chuẩn độ dung dịch HCl Thay chất thị metyl da cam thị phenol phtalein Hiện tượng: phenol phtalein từ không màu chuyển sang màu hồng nhạt bền 30 giây Lặp lại thí nghiệm lần Tính thể tích trung bình NaOH sau lần thí nghiệm Viết phương trình phản ứng xảy quá trình chuẩn độ và tính nồng độ CH3COOH Hình 5.6 120 III.7 Thí nghiệm 7: Phản ứng oxi hóa-khử môi trường Axit - Cho vào ống nghiệm ml dung dịch FeSO4, thêm ml dung dịch H2SO4, nhỏ giọt KMnO4 vào, lắc nhẹ sau lần thêm KMnO4 - Quan sát, nhận xét và giải thích tượng xảy Hình 5.7 III.8 Thí nghiệm 8:Nhận biết ancol etylic Nhỏ vào ống nghiệm 10 giọt ancol etylic (cồn 98°) Pha loãng 1ml H2O Cho vào ống nghiệm 0,5ml NaOH 10% nhỏ dung dịch KI bão hòa I2 lắc màu nâu I2 không biến Đun nhẹ trên lửa đèn cồn Nếu màu nâu I2 lại biến thì tiếp tục cho dung dịch I2/KI vào, đun trên lửa đèn cồn Quan sát tạo thành kết tủa Hình 5.8 III.9 Thí nghiệm : Nhận biết dung dịch axit axetic Cho vào ống nghiệm giọt Axit axetic nguyên chất, pha loãng ml nước cất Thêm dần vào ống nghiệm ít Na2CO3 khan Vừa thêm vừa lắc hết sủi bọt Tiếp tục pha loãng 1ml nước cất Sau đó nhỏ vào ống nghiệm – giọt FeCl3 Quan sát màu dung dịch và giải thích? Đun sôi ống nghiệm trên lửa đèn cồn, để trên miệng ống nghiệm tờ giấy quỳ tím tẩm ướt Quan sát đổi màu giấy quỳ và tạo thành kết tủa ống nghiệm.Giải thích Hình 5.9 121 III.10 Thí nghiệm 10 : Nhận biết dung dịch không nhãn Cho 5ml dung dịch không nhãn, dung dịch đó thuộc hóa chất sau: C2H5OH, CH3COOH, CH3CHO, CH2OH(CHOH)4CHO Sơ đồ tiến hành thí nghiệm nhận biết: Hóa đỏ Dung dịch chất hữu CH3COOH quỳ tím Phức màu xanh Ko đổi màu C2H5OH CH3CHO Glucozơ Glucozơ Cu(OH)2 o K tượng CH3CHO C2H5OH Tráng gương C2H5OH CH3CHO AgNO3 Trong NH3 Không tượng IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : Bằng cách nào có thể nhận khí CO2 sinh thí nghiệm 1? Nếu không dùng giấy quỳ tím, có thể dùng cách nào khác để nhận khí NH3? Nêu cách phân biệt hai loại muối cacbonat: (NH4)2CO3 và Na2CO3 4 Đề nghị phương pháp để nhận biết các ion: Fe2+, Fe3+, Cu2+ Thí nghiệm , phải làm lạnh hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 đặc vòi nước? Có thể dùng HCl H2SO4 loãng không? Trong thí nghiệm 2, phải dùng dư Fe2+? Tại chúng ta phải đun sôi dung dịch NaOH trên lửa đèn cồn? Nếu không tiến hành đun NaOH thì có thu kết tủa màu trắng xanh Fe(OH)2 không? Tại dụng cụ dùng phép chuẩn độ cần phải và nồng độ dung dịch chuẩn phải thật chính xác? Tại không tráng erlen hóa chất cần chuẩn độ? 10 Tại việc quan sát đổi màu chất thị lại định độ chính xác phép chuẩn độ? 11 Tại phải lặp lại thí nghiệm nhiều lần? 12 Có thể dùng chất thị phenol phtalein làm chất thị chuẩn độ dung dịch HCl NaOH và ngược lại dùng metyl da cam làm chất thị chuẩn độ CH3COOH NaOH không? 122 13 Có thể chuẩn độ dung dịch NaOH dung dịch HCl chuẩn chuẩn độ NaOH CH3COOH chuẩn không? Nếu thì tiến hành nào và sử dụng chất thị gì? 14 Thí nghiệm 8, nên đun nhẹ trên lửa đèn cồn? 15 Tại dùng dư ancol etylic thì không thu kết tủa vàng CHI3? 16 KI không tham gia vào quá trình phản ứng, vai trò KI thí nghiệm 8? 17 Phản ứng Iodoform thuộc loại phản ứng gì? 18 Có thể tiến hành nhận biết các muối axetat thí nghiệm không? 19 Vai trò Na2CO3 thí nghiệm là gì? 4.20 Tại số trường hợp, lúc đầu tạo phức màu đỏ nâu lúc sau không thu kết tủa? 21Có thể dùng thay FeCl2 Fe2(SO4)3 thay cho FeCl3 thí nghiệm không? Tại sao? 22 Thiết lập sơ đồ nhận biết dung dịch chất hữu cơ, cho biết dung dịch đó thuộc1 chất sau: CH3COOH, HCOOH, C6H5OH, C2H5OH ? BÀI 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ - HYDROCACBON I MỤC TIÊU: - Biết cách xác định có mặt C, H và halogen hợp chất hữu cơ, phương pháp điều chế và thử vài tính chất metan - Rèn luyện các kĩ thực hành: nung nóng ống nghiệm chứa chất rắn, thử tính chất chất khí - Thực hành tính chất vật lí và hóa học axetylen và toluen - Rèn luyện kĩ thực hành thí nghiệm hóa hữu với lượng nhỏ hoá chất - Thực nghiệm tính chất vật lí và hoá học vài dẫn xuất halogen, ancol và phenol - Rèn luyện kĩ tiến hành thí nghiệm lượng nhỏ với các chất cháy, nổ, độc - Củng cố kiến thức tính chất hoá học đặc trưng andehit, biết làm thí nghiệm tráng bạc để nhận biết andehit - Biết phương pháp tiến hành thí nghiệm phân biệt các chất đã học II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Ôngdẫn khí hình chữ L (1) Tinh bột (đường kính) Ống hút nhỏ giọt (2) NaCH3COO đã nghiền nhỏ Giá để ống nghiệm (1) CHCl3 CCl4 123 Cốc thuỷ tinh 100 ml (2) CuO(dạng bột) Nút cao su lỗ đậy ống nghiệm (2) Bột CuSO4 khan Kẹp hóa chất (1) NaOH rắn Đèn cồn (1) CaO rắn Ống nghiệm (6) Đoạn dây đồng 20 cm đường kính 0,5 mm Ống nghiệm có nhánh (3) Nắm bông Ống dẫn cao su (2) Dung dịch nước brom Ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn (1) Dung dịch KMnO4 loãng Nút cao su lỗ đậy miệng ống Dung dịch nước vôi nghiệm(2) CaC2 Iot rắn, Toluen C2H5OH 98o H2SO4 đậm đặc III PHẦN THỰC HÀNH : III.1 Thí nghiệm 1: Xác định có mặt C, H hợp chất hữu cơ: - Nghiền nhỏ trộn thật kĩ hỗn hợp gồm 0,3 g tinh bột đường kính trên tờ giấy - Cho hỗn hợp vào ống nghiệm khô, phủ kín hỗn hợp 1g CuO - Dùng kẹp lấy hóa chất để kẹp nhúm bông và nhúng sâu vào hõm sứ có chứa bột CuSO4 khan đưa vào ống nghiệm nơi gần miệng ống - Đậy miệng ống nghiệm nút cao su có gắn ống dẫn khí hình chữ L, đầu còn lại ống dẫn khí sục vào ống nghiệm chứa nước vôi (Xem hình vẽ) - Đun nhẹ toàn ống nghiệm, sau đó đun nóng mạnh phần có chứa hỗn hợp phản ứng Hình 6.1 - Ghi lại tượng quan sát và giải thích? 124 III.2 Thí nghiệm 2: Nhận biết halogen hợp chất hữu cơ: - Lấy sợi dây đồng nhỏ dài khoảng 20 cm uốn thành vòng lò xo nhỏ và buộc vào đầu đũa thuỷ tinh - Đốt nóng phần lò xo trên lửa đèn cồn đến lửa không còn màu xanh lá mạ - Nhúng phần lò xo vào ống nghiệm đựng hợp chất hữu có chứa halogen CHCl3, CCl4, C6H5Br; áp phần lò xo nóng đỏ vào vỏ bọc dây điện hay mẫu dép nhựa đốt phần lò xo đó trên lửa đèn cồn Quan sát màu lửa III.3 Thí nghiệm 3: Điều chế và thử vài tính chất metan - Chuẩn bị các hoá chất: + Điều chế CH3COONa khan: cho tinh thể CH3COONa vào capsun sứ đun nước bay hết Để nguội, tán nhỏ + Điều chế vôi tôi xút: trộn vôi sống khô đã tán nhỏ với NaOH khan theo tỉ lệ 2:1 đun nóng capsun sứ nước bay hết Để nguội, tán nhỏ - Trộn kĩ hỗn hợp CH3COONa khan với vôi tôi xút theo tỉ lệ khối lượng 2:3 cho vào ống nghiệm, đậy miệng ống nghiệm nút cao su có kèm ống dẫn khí Kẹp ống nghiệm nằm ngang trên giá thí nghiệm, miệng ống chúc xuống - Khi tiến hành thí nghiệm, lúc đầu đun nhẹ ống nghiệm, sau đó đun nóng mạnh phần có chứa hóa chất Để đảm bảo độ tinh khiết, không nên thu khí bay phút đầu tiên Khoảng phút sau khí metan bay mạnh, thực các thao tác: + Đưa đầu ống dẫn khí sục vào dung dịch KMnO4 1% + Đưa đầu ống dẫn khí sục vào dung dịch Br2 + Đưa que diêm cháy vào đưa đầu ống dẫn khí + Đưa mẩu sứ trắng chạm vào lửa metan - Quan sát màu lửa, giải thích các tượng xảy và kết luận tính chất metan Hình 6.3 125 III.4 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất Etylen - Cho vào ống nghiệm khô ml C2H5OH và vài hạt cát Vừa lắc ống nghiệm vừa cho thêm từ từ ml dung dịch H2SO4 đậm đặc - Đun nóng nhẹ hỗn hợp Dẫn khí thoát vào ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng Quan sát đổi màu dung dịch và giải thích ? Hình 6.4 - Đưa ống dẫn khí khỏi dung dịch KMnO4 loãng châm lửa đốt Quan sát lửa và so sánh với lửa đốt cháy CH4? III.5 Thí nghiệm : Điều chế và thử tính chất axetylen - Chuẩn bị: + Ống nghiệm 1: ml dung dịch Br2 + Ống nghiệm 2: ml dung dịch KMnO4 + Ống nghiệm 3: ml dung dịch AgNO3 +2 ml dung dịch NH3 - Cho vài mẩu đất đèn hạt ngô vào ống nghiệm có nhánh (nhánh nối với dây cao su còn đầu dây cao su gắn với ống dẫn thuỷ tinh) - Đậy ống nghiệm nút cao su có lỗ, lỗ cắm vào lỗ ống hút nhỏ giọt chứa đầy nước - Khi khí bắt đầu thoát ra, thực các thao tác sau: + Đưa đầu ống dẫn khí vào các dung dịch ống nghiệm 1, 2, + Đốt cháy đầu ống dẫn khí + Đưa mẩu sứ trắng lại gần lửa - Mô tả các tượng quan sát và viết các phương trình phản ứng xảy ra, đọc tên các sản phẩm tạo thành cách: Lưu ý: CaC2 phản ứng mạnh với nước đó để C2H2 sinh êm dịu ta có Cho thêm ancol etylic vào đất đèn trước cho nước Dùng dung dịch NaCl bão hòa thay nước cất 126 Hình 6.5 127 III.6 Thí nghiệm 6: Tính chất Toluen: - Chuẩn bị ống nghiệm: + Ống nghiệm 1: chứa mẩu I2 hạt + Ống nghiệm 2: chứa ml dung dịch KMnO4 1% + Ống nghiệm 3: chứa ml dung dịch Br2 - Cho vào ống nghiệm 0,5 ml Toluen Lắc kĩ, để yên Quan sát tượng - Đun sôi ống nghiệm 2, quan sát màu dung dịch - Mô tả các tượng quan sát - Giải thích, viết phương trình phản ứng có Hình 6.6 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM : Viết phương trình phản ứng đốt cháy tinh bột, đường kính CuO Rút kết luận thành phần định tính nguyên tố chất hữu Giải thích tiến trình thực và tượng xảy thí nghiệm Ở thí nghiệm 3, vai trò CaO là gì? Giải thích không nên thu khí bay phút đầu tiên? 4 Nếu thay các tinh thể CH3COONa khan và NaOH khan dung dịch CH3COONa và dung dịch NaOH thì có điều chế CH4 không? Tại sao? Tại cho ancol etylic vào H2SO4 đậm đặc đun nóng, ta thấy màu dung dich sậm dần ? Tại đun nóng hỗn hợp phản ứng phải cho vào vài hạt cát ? Cho biết các sản phẩm có thể có phản ứng điều chế etylen ? Qua thí nghiệm, có thể kết luận gì tính chất metan, etylen và axetylen? Mô tả màu lửa đốt cháy axetylen và so sánh với màu lửa đốt cháy metan và etylen Giải thích ? Ở thí nghiệm 6, rút kết luận gì? Nếu thay toluen benzen thì tượng thu có giống không? Giải thích 128 BÀI 7: HỢP CHẤT HỮU CƠ ĐƠN CHỨC TÍNH CHẤT CỦA MỘT VÀI DẪN XUẤT HALOGEN, ANCOL, PHENOL, ANDEHIT VÀ AXIT CACBOXYLIC I MỤC TIÊU: - Khảo sát tính chất đặc trưng các dẫn xuất hydrocacbon : dẫn xuất halogen, ancol, phenol , andehit , Axit cacboxylic - Rèn luyện kỹ thực hành thí nghiệm hóa học hữu phương pháp định tính II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Ống nghiệm (6) 1,2-diCloetan Clorofom Ống hút nhỏ giọt (4) Glixerol Giá để ống nghiệm (1) Etanol Đèn cồn (1) Dung dịch phenol bão hoà Becher 250 ml (2) Dung dịch HCl Dung dịch HNO3 Dung dịch NaOH 20% Dung dịch CuSO4 5% Dung dịch nước brom Dung dịch AgNO3 1% Dung dịch fomandehit 40% Andehit axetic Axit axetic Dung dịch AgNO3 1% Dung dịch NaOH Dung dịch NH3 5% CuO Na Na2CO3 khan 129 III PHẦN THỰC HÀNH : III.1.Thí nghiệm 1: Thủy phân dẫn xuất halogen - Thêm ml nước cất vào ống nghiệm có chứa 0,5 ml 1,2-dicloetan clorofom (đã rửa Cl-) cho tiếp ml dung dịch NaOH 20% - Đun sôi hỗn hợp, gạn lấy lớp nước, Axit hoá HNO3 thử dung dịch AgNO3 - Quan sát tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng Hình 7.2 III.2 Thí nghiệm 2: Etanol tác dụng với Natri kim loại Cho mẫu Natri hạt đậu xanh vào ống nghiệm khô chứa – ml etanol khan Quan sát tượng và viết phương trình phản ứng xảy III.3 Thí nghiệm 3:Tác dụng glixerol với đồng (II) hidroxit - Cho vào ống nghiệm ống giọt CuSO4 5% và ml dung dịch NaOH Lắc nhẹ, thêm tiếp: + Ống 1: giọt glixerol + Ống 2: giọt etanol - Lắc nhẹ ống nghiệm và quan sát màu dung dịch và kết tủa tạo thành - Thêm tiếp vào ống nghiệm giọt dung dịch HCl và tiếp tục quan sát tượng xảy Hình 7.3 130 III.4 Thí nghiệm 4: Tính chất phenol A/ Tác dụng với Natri hiđroxit: Cho vào ống nghiệm ống 1ml dung dịch NaOH + Ống nghiệm thứ nhất: thêm giọt phenol phtalein + Ống nghiệm thứ hai: thêm giọt phenol phtalein và giọt phenol Lắc đều, so sánh màu ống nghiệm và giải thích B/ Phenol tác dụng với nước Brom: Cho giọt phenol vào ống nghiệm, pha loãng – ml nước cất Sau đó thêm giọt dung dịch brom đồng thời lắc nhẹ Nếu chưa có kết tủa trắng, tiếp tục pha loãng với nước cho dung dịch brom vào Quan sát tạo thành kết tủa Quan sát tượng xảy và viết phương trình phản ứng Hình7.4A Hình7.4B III.5 Thí nghiệm 5: Phản ứng tráng gương - Rót khoảng ml dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm đã rửa sạch, cho thêm vào ống nghiệm giọt dung dịch NaOH loãng cho tiếp từ từ giọt dung dịch NH3 5% tan hết kết tủa tạo thành Dung dịch thu gọi là thuốc thử Tollens (không dư NH3) - Rót nhẹ tay dung dịch fomalehid vào dung dịch thuốc thử Tollens theo thành ống nghiệm (không lắc ống nghiệm), đặt ống nghiệm cốc nước trên 60oC Quan sát và mô tả tượng xảy ống nghiệm Viết phương trình phản ứng Lưu ý: - Rửa thật ống nghiệm nước xà phòng Hình 7.5 dung dịch NaOH đun nóng, tráng lại ống nghiệm nhiều lần nước nóng - Sau rót dung dịch fomaldehit không đun sôi ống nghiệm 131 III.6 Thí nghiệm 6: Phản ứng Axit axetic với muối cacbonat Cho vào ống nghiệm – ml dung dịch Axit axetic đậm đặc vào ống nghiệm đã chứa sẵn ít Na2CO3 Dẫn khí sinh qua bình đựng dung dịch nước vôi Quan sát tượng và viết phương trình phản ứng Hình 7.6 III.7 Thí nghiệm 7: Điều chế etyl axetat Lắp hệ thống thí nghiệm hình vẽ Cho vào ống nghiệm có nhánh ml cồn tuyệt đối (ancol etylic), ml axit axetic nguyên chất, ml H2SO4 đậm đặc và vài hạt cát Đun nóng hỗn hợp trên lửa đèn cồn Quan sát tượng etyl axetat bay sang, ngưng tụ ống nghiệm thứ hai (có thể ngâm ống nghiệm thứ hai cốc nươc lạnh) Thu etyl axetat cùng với ancol và axit Đun nóng ống nghiệm có nhánh sau – phút, lấy ống nghiệm thứ ra, cho vào đó –5 ml dung dịch NaCl bão hòa Etyl axetat không tan dung dịch hẳn lên Ngửi mùi este thu Hình 7.7 III.8 Thí nghiệm 8: Bài tập nhận biết A/ Có lọ hoá chất không nhãn chứa các dung dịch sau: Axit axetic, andehit axetic và etanol Sử dụng các dụng cụ và hoá chất sẵn có hãy nhận biết dung dịch lọ B/ Trên bàn thí nghiệm có CuO và dung dịch NaOH Thực các thí nghiệm để phân biệt lọ hoá chất không nhãn chứa các chất sau: fomalin, Axit fomic và glicerol C/ Có lọ dung dịch nhãn chứa các chất sau: etanol, glicerol và phenol - Hãy nhận biết bình chứa dung dịch gì? - Thực thí nghiệm để kiểm tra kết 132 IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: Ở thí nghiệm 1, vì cần phải Axit hoá dung dịch HNO3? Nếu etanol có lẫn nước thì Natri phản ứng với chất nào trước? So sánh tượng trường hợp: etanol khan và dung dịch etanol Ở thí nghiệm 3, cùng là ancol cho vào Cu(OH)2 ta lại các tượng khác nhau, sao? Viết phương trình phản ứng xảy 4 a) Trong thí nghiệm 4, đem đun ống nghiệm thứ trên lửa đèn cồn lại để nguội; có thay đổi màu sắc xảy không? Tại sao? b) Ở thí nghiệm 4, có chúng ta không thu kết tủa trắng mà là dung dịch suốt? Giải thích Sau có kết tủa trắng, dùng dư brom thì kết tủa có bị đổi màu không? Tại sao? Tại thí nghiệm cần rửa thật ống nghiệm nước xà phòng dung dịch NaOH đun nóng? Viết tất phương trình phản ứng xảy thí nghiệm 4 Thí nghiệm chứng minh điều gì? Thay Na2CO3 CaCO3 ta có thu tượng tương tự không? Trong thí nghiệm 7: a) Cho vài hạt cát vào ống nghiệm điều chế etyl axetat có tác dụng gì? b) Muốn điều chế etyl axetat với hiệu suất cao, ta phải chú ý điều gì dụng cụ và hóa chất? c) Tại hỗn hợp Axit axetic, ancol etylic và H2SO4 đậm đặc sau thời gian đun nóng lại có màu nâu đen? d) Sau thí nghiệm kết thúc, ống nghiệm chứa chất gì? Giải tích? e) Trong phản ứng este hóa phản đun nóng hỗn hợp ống nghiệm có nhánh? Tại phải dùng xúc tác là H2SO4 đậm đặc ? BÀI : HỢP CHẤT HỮU CƠ ĐA CHỨC VÀ TẠP CHỨC TÍNH CHẤT CỦA LIPT , GLUXIT , PROTEIN VÀ AMIN I MỤC TIÊU: - Biết cách tiến hành thí nghiệm, quan sát, giải thích tính chất lipit, gluxit, protein và amin - Rèn luyện số kĩ thí nghiệm hóa hữu cơ: nhỏ giọt, lắc, gạn, lọc, đun nóng… - Thử tính chất số cacbohiđrat: glucozơ, saccarozơ, tinh bột… Liên hệ lý thuyết đã học 133 II DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : DỤNG CỤ HÓA CHẤT Ống nghiệm (6) Dung dịch NaOH đậm đặc Ống nghiệm có nhánh (2) Dung dịch NaCl bão hòa Kẹp ống nghiệm (1) Giá sắt (1) Dung dịch CuSO4 Dung dịch KI bão hòa I2 Lưới amiăng (1) Cồn tuyệt đối Dây dẫn khí cao su (3) Axit axetic nguyên chất H2SO4 đậm đặc Nút đậy ống nghiệm (3) Đèn cồn (1) Tinh bột dạng rắn Ống hút nhỏ giọt (4) Nước cất Cốc thủy tinh 100 ml (2) Glucozơ 1% Đũa thủy tinh (1) Saccarozơ 1% Phễu lọc (1) Tinh bột Giấy lọc (1) Dung dịch CuSO4 5% Diêm quẹt Dung dịch NaOH 10% Khoai lang Dung dịch H2SO4 2% Erlen 100ml 1) NaHCO3 tinh thể Thìa (2) Dung dịch Anilin bão hòa Trứng gà (1) Giấy quỳ tím I2/KI Dung dịch NaOH Metyl da cam Dung dịch Glyxin Dung dịch Br2/ H2O Dung dịch HNO3 1% Dung dịch AgNO3 2% Dung dịch NH3 3% 134 III PHẦN THỰC HÀNH : III.1 Thí nghiệm 1: Điều chế xà phòng Cho vào cốc thủy tinh nhỏ 5ml dung dịch NaOH đậm đặc và khoảng 2ml dầu thực vật (hoặc mỡ) Đun hỗn hợp sôi nhẹ, vừa đun vừa khuấy dung dịch trở nên sánh Lúc này muốn thu xà phòng thành mảng lớn, thì lúc này không nên khuấy mạnh Ngừng đun, để nguội hỗn hợp sau đó thêm vào cốc – 5ml dung dịch NaCl bão hòa Khuấy nhẹ, sau vài phút đem lọc trên phễu Chất rắn thu chính là xà phòng Hình 8.1 III.2 Thí nghiệm : Phản ứng glucozơ với Cu(OH)2 A/ Điều chế Cu(OH)2: Cho vào ống nghiệm khoảng 1ml dung dịch NaOH 10%, nhỏ từ từ dung dịch CuSO4 vào ống nghiệm Tiếp tục cho vào ống nghiệm giọt glucozơ, kết tủa tan hoàn toàn Lắc nhẹ ống nghiệm, quan sát, giải thích tượng Đun nóng ống nghiệm trên lửa đèn cồn, quan sát và giải thích tượng xảy ra? B/ Cho vào ống nghiệm 2ml dung dịch AgNO3 2%, cho thêm vào ống nghiệm - giọt dung dịch NaOH loãng, lại thêm tiếp dung dịch NH3 loãng 3% thấy xuất kết tủa, lắc cho kết tủa tan NH3 dư Rót 3ml dung dịch glucozơ 1% vào ống nghiệm trên Lưu ý rót nhẹ tay theo thành ống nghiệm và không lắc ống nghiệm Để phản ứng xảy nhanh hơn, ta đặt ống nghiệm cốc nước già (60°C) Hình 8.2 Chú ý: muốn thí nghiệm thành công cần chú ý các việc làm sau: - Rửa ống nghiệm thật nước xà phòng dung dịch NaOH loãng đun nóng Sau đó rửa lại ống nghiệm nhiều lần nước nóng - Khi rót glucozơ phải nhẹ tay, không lắc, không đun sôi ống nghiệm 135 III.3 Thí nghiệm 3: Phản ứng saccarozơ Điều chế Cu(OH)2 thí nghiệm A/ Nhỏ từ từ dung dịch saccarozơ 1% vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2 kết tủa tan hoàn toàn, đun nóng ống nghiệm Quan sát và giải thích tượng B/ Rót 3ml dung dịch saccarozơ 1% vào cốc 50ml, nhỏ vào cốc khoảng 10 giọt H2SO4 10%(loãng) Đun nóng cốc khoảng – phút Để nguội, cho từ từ NaHCO3 (tinh thể) vào khoảng thìa nhỏ, dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ ngừng khí thoát Rót phần dung dịch vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2, lắc cho Cu(OH)2 tan hết Đun nóng, so sánh với thí nghiệm A Giải thích tượng xảy Hình 8.3 III.4 Thí nghiệm 4: Phản ứng tinh bột với Iot A/ Cho ít tinh bột vào ống nghiệm chứa sẵn ml nước Đun đến dung dịch vừa gợn sôi thì ngừng, thu hồ tinh bột Thêm vào ống nghiệm vài giọt dung dịch I2/KI, lắc nhẹ Đun nóng để nguội - Quan sát và giải thích tượng? B/ Nhỏ vài giọt I2/KI lên mặt cắt củ khoai lang Quan sát và giải thích Hình 8.4B Hình 8.4A 136 C/ Thủy phân tinh bột và thử tính chất sản phẩm Lấy ít hồ tinh bột cho vào ống nghiệm, cho thêm ít nước, rót vào ml dung dịch H2SO4 20%, sau đó đun sôi dung dịch - phút Đặt ống nghiệm vào giá đỡ, cho tiếp vào 0,5ml dung dịch NaOH 10% (loãng) và ml dung dịch CuSO4 5% (loãng), đun sôi dung dịch và quan sát III.5 Thí nghiệm : Tính lưỡng tính glyxin Cho vào ống nghiệm ống 1ml dung dịch glyxin + Ống nghiệm thứ nhất: nhúng giấy quỳ tím vào + Ống nghiệm thứ hai: nhỏ – giọt metyl da cam Quan sát tượng xảy hai ống nghiệm và giải thích Hình 8.5 III.6 Thí nghiệm 6: Phản ứng màu protein Cho vào ống nghiệm ống 1ml dung dịch thật loãng albumin (lòng trắng) + Ống nghiệm thứ nhất: thêm 1ml dung dịch NaOH 10% và vài giọt CuSO4 5% + Ống nghiệm thứ hai: thêm giọt dung dịch HNO3 10% (loãng) Quan sát tượng và giải thích Hình 8.6 III.7 Thí nghiệm 7: Tính chất anilin A/ Phản ứng với dung dịch CuSO4: Lấy vào ống nghiệm 1,5ml dung dịch CuSO4 5% (loãng), cho tiếp vào ống nghiệm vài giọt anilin, lắc đều, quan sát Viết phương trình phản ứng và cho biết màu kết tủa Hình 8.7A 137 B/ Phản ứng brom hóa anilin: Cho 0,5ml anilin vào ống nghiệm pha loãng ằng – ml nước, nhỏ giọt dung dịch brom vào Lắc đều, quan sát Nhỏ tiếp giọt brom dư, quan sát viết phương trình phản ứng Kết tủa ban đầu có màu gì? Có bị đổi màu dùng brom dư không? Ghi chú: - Ống 1: phản ứng với CuSO4 - Ống 2: phản ứng với Br2 Hình 8.7B IV CÂU HỎI THỰC NGHIỆM: Ngoài xà phòng, sản phẩm phản ứng xà phòng hóa còn có chất gì? Làm nào để nhận có mặt nó? Tại phản ứng thủy phân dầu mỡ Axit là phản ứng thuận nghịch, còn thủy phân bazơ là phản ứng chiều? Vai trò dung dịch NaCl bão hòa phản ứng xà phòng hóa trên? 4 Nếu dùng KOH thay cho NaOH thì sản phẩm thu có gọi là xà phòng không? So sánh ưu, nhược điểm sẩn phẩm tạo thành dùng NaOH và KOH? 4 Trong thí nghiệm 2, số trường hợp ta thu màu đỏ nâu thay vì màu đỏ gạch Cu2O? Viết phương trình phản ứng xảy Thí nghiệm 3: So sánh màu ống nghiệm trước và sau đun để nguội Tại số trường hợp ống nghiệm sau đun nóng, để nguội không có màu xanh? Tại nhỏ vài giọt I2/KI vào miếng chuối xanh thì ruột chuối từ màu trắng chuyển sang màu xanh, còn chuối chín thì không có tượng này? Thí nghiệm : phải đun nóng cốc thủy tinh trên lửa đèn cồn? Vai trò H2SO4 loãng, có thể thay HCl H2SO4 đặc không? Tại sao? Vai trò NaHCO3 thí nghiệm 3, có thể dùng chất nào khác để thay NaHCO3? Thí nghiệm 3: so sánh màu ống nghiệm trước và sau đun để nguội Tại số trường hợp ống nghiệm sau đun nóng, để nguội không có màu xanh? 10 Tinh bột có các phản ứng glucozơ không? Tại sao? 11 Tại dung dịch CuSO4 dùng thí nghiệm phải thật loãng thì chúng ta quan sát rõ tượng? 12 Nếu thay dung dịch CuSO4 thí nghiệm Fe2(SO4)3 Al2(SO4)3 thì thu tượng nào? Giải thích 13 Giải thích tính lưỡng tính glyxin 14 Giải thích, viết phản ứng tạo màu albumin với Cu(OH)2 và HNO3? 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO ^—] NGUYỄN DUY ÁI - Một Số Phản Ứng Trong Hóa Học Vô Cơ - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2005 TRẦN QUỐC SƠN - Một Số Phản Ứng Của Hợp Chất Hữu Cơ - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2001 LÊ XUÂN TRỌNG - TỪ NGỌC ÁNH - PHAN QUANG THÁI - Hóa Học Lớp 10, Ban Khoa Học Tự Nhiên - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2004 LÊ XUÂN TRỌNG - TRẦN QUỐC ĐẮC - PHẠM TUẤN HÙNG - ĐOÀN VIỆT NGA - LÊ TRỌNG TÍN - Hóa Học Lớp 11, Ban Khoa Học Tự Nhiên - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2005 LÊ XUÂN TRỌNG - TỪ VỌNG NGHI - ĐỖ ĐÌNG RÃNG - CAO THI THẶNG Hóa Học Lớp 12, Ban Khoa Học Tự Nhiên - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2006 139