Ở nhiệt độ cao thì MgOH2 tan nhiều trong nước hơn nên dung dịch chuyển sang màu hồng đâm hơn, sự che phủ của MgOH 2 trên bề mặt Mg giảm nên phản ứng 1 xảy ra nhanh hơn và khí H2 thoát ra[r]
(1)Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Bài 1: KIM LOẠI KIỀM (Phân Nhóm IA) CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT: I Nắm vững vị trí các kim loại kiềm thổ bảng tuần hoàn Mendeleev, cấu hình electron, trạng thái oxy hóa, tính chất hóa học Trình bày cách điều chế cacbonat natri phương pháp Solvay THỰC HÀNH: II Thí nghiệm 1: Điều chế Na2CO3 phương pháp Solvay : Trong công nghiệp người ta thường điều chế Na2CO3 phương pháp Solvay ( E.sonvay 18381922 – người Bỉ) phản ứng thuận nghịch: NH4HCO3 + NaCl NaHCO3 + NH4Cl Do NaHCO3 là chất ít tan kết tinh thành tinh thể màu trắng và tách khỏi dung dịch làm cân chuyển dịch theo chiều thuận Nhưng thực tế người ta cho khí NH3 cho khí CO2 qua dung dịch NaCl bão hòa để điều chế NaHCO3 Lấy ít tinh thể đem cho vào nước cho vào đó giọt phenolphtalein, tượng là dung dịch có màu hồng nhạt Do tinh thể NaHCO3 tan trong nước có tính bazơ yếu phân ly tạo H2O + + H2CO3 Cho ít tinh thể vào ống nghiệm, đậy nút cao su có gắn ống thủy tinh Đun nóng ống nghiệm đèn cồn Dẫn khí thoát vào nước vôi (2) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô ta thấy dung dịch nước vôi vẩn đục Nếu tiếp tục dẫn khí vào dung dịch vẩn đục trở lại.Do xảy các phản ứng sau đây: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2CaCO3 + H2O CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 Sấy phần tinh thể còn lại 100oC ta tinh thể Na2CO3 khan Phương trình phản ứng: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Kết luận: công nghiệp người ta thường điều chế Na2CO3 phương pháp Solvay NaHCO3 là chất ít tan các chất nên cuối quá trình thu sản phẩm có độ tinh khiết cao đồng thời các sản phẩm phụ quá trình có thể tái sử dụng các quá trình khác giúp nang cao hiệu kinh tế Thí nghiệm 2: Quan sát màu lửa kim loại kiềm: Cách tiến hành và tượng: - Nhúng đầu mẫu giấy lọc vào dung dịch LiCl bão hòa đưa vào lửa đèn cồn - Hiện tượng: có lửa có màu đỏ tía - Làm tương tự với dung dịch NaCl và KCl bão hòa NaCl: lửa có màu vàng KCl : lửa có màu tím Khi thay LiCl Li2SO4 thì thấy màu lửa không thay đổi - Electron nguyên tử và ion kim loại kiềm hấp thụ lượng đèn cồn nhảy lên các mức lượng cao không bền Lặp tức trở mức lượng ban đầu và giải phóng các xạ ánh sáng vùng khả kiến, tạo lửa có màu đặc trưng cho kim loại - Còn đốt Li2SO4 thì anion giữ electron chặt nên lượng lửa đèn cồn không đủ để kích thích electron lên mức lượng cao nên thay LiCl Li2SO4 thì thấy màu lửa không thay đổi Giải thích : Kết luận: (3) Nhóm - Báo cáo thí nghiệm hóa vô Khi đốt cháy muối kim loại kiềm với lượng thích hợp cho lửa có màu đặc trưng kim loại Khi đốt muối các kim loại kiềm từ trên xuống theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân , màu lửa chuyển từ đỏ đến tím, chứng tỏ bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức lượng cao và giải phóng lượng lớn Thí nghiệm 3: Phản ứng kim loại kiềm với nước: - Dùng dao nhựa cắt miếng Na thành mẫu nhỏ ta thấy Na mềm - Cho vào chén sứ có phân nửa thể tích nước và giọt phenolphtalein - Hiện tượng: mẫu Na bốc cháy và chạy trên mặt nước, phản ứng xảy mãnh liệt, có khói trắng bay lên Dung dịch chuyển sang màu hồng Ban đầu phản ứng nhanh sau đó chậm dần - Làm lại thí nghiệm trên thay nước dung dịch CuSO4 0.5M - Hiện tượng: phản ứng xảy mãnh liệt thí nghiệm trên Na bốc cháy kèm theo tiếng nổ, có khói trắng xuất hiện, có kết tủa màu lam xuất và chỗ Na bốc cháy có kết tủa màu đen Xung quanh mẫu Na cháy có màu hồng xuất - - Cách tiến hành và tượng: Phương trình phản ứng và giải thích: Phương trình phản ứng: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) 2H2 + O2 2H2O (2) Na tác dụng với nước tạo H2, phản ứng (1) tỏa nhiệt lớn tạo điều kiện cho phản ứng (2) xảy ra, tạo khói trắng đó là hỗn hợp H và nước Phản ứng sinh NaOH là bazơ mạnh nên làm dung dịch có chứa phenolphtalein hóa hồng NaOH sinh bao quanh mẫu Na làm giảm bề mặt tiếp xúc Na với H2O nên phản ứng xảy chậm H2 sinh phân bố không tạo nên lực nâng và đẩy Na chạy trên mặt nước (4) Nhóm - Báo cáo thí nghiệm hóa vô Làm lại thí nghiệm với dung dịch CuSO4 0.5M, ngoài phản ứng (1) và (2) còn có phản ứng: 2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4 (xanh lam) - Khi vào dung dịch CuSO4, Na tác dụng với nước trước không trực tiếp khử ion Cu2+ - Natri phản ứng mãnh liệt vì: Trong thí nghiệm đầu NaOH vừa tạo thành bao quanh mẫu Na làm giảm bề mặt tiếp xúc Na với H 2O Còn thí nghiệm sau NaOH vừa tạo thành đã phản ứng với CuSO nên không làm giảm bề mặt tiếp xúc Na với H2O Mặt khác, NaOH sinh phản ứng tức thời với lượng d CuSO nên dung dịch chứa phenolphtalein ban đầu chuyển sang màu hồng sau đó màu - Kết tủa màu đen là nhiệt tỏa phản ứng (1) làm nhiệt phân tủa Cu(OH)2 thành CuO có màu đen: Cu(OH)2 CuO (đen) + H2O - Kim loại kiềm mềm, dễ cắt Trong các phản ứng chúng thể tính khử mạnh Rất hoạt động mặt hóa học, phản ứng mãnh liệt với nước tạo bazơ mạnh và tỏa nhiệt Kim loại kiềm dễ tác dụng với nước và oxi không khí nên người ta bảo quản kim loại kiềm dầu hoả Thí nghiệm 4: Độ tan các muối kiêm loại kiềm Kết luận : Cách tiến hành và tượng: - Cho vào ống nghiệm ống khoảng ml dung dịch LiCl 0.5M và giọt NH4OH đậm đặc - Ống 1: thêm vào 1ml dung dịch NaF 0.5M, lắc để yên vài phút ta thấy có tủa trắng tạo thành Khi thêm NH4OH vào thì lượng tủa nhiều (5) Nhóm - Báo cáo thí nghiệm hóa vô Ống 2: thêm vào 1ml dung dịch NaH2PO4 và lắc thì không thấy tượng cho NH4OH vào thì có tủa trắng xuất và tiếp tục đến dư NH4OH thì tủa không tan - Phương trình phản ứng và giải thích: LiF là chất ít tan nên có kết tủa tạo thành Khi cho NH 4OH đậm đặc vào, NH4OH làm dung môi phân cực mà LiF có tính liên kết cộng hóa trị nên tủa nhiều NaF + LiCl NaCl + LiF - Li3PO4 tan cho NH4OH đậm đặc vào, dung môi trở nên phân cực nên Li3PO4 trở nên ít tan OH + H2PO4 H2O + HPO42 OH + HPO42 H2O + PO43 3Li+ + PO43 Li3PO4 - Làm lại thí nghiệm trên và thay LiCl KCl thì các ống không có tượng - Đa số các muối kim loại kiềm là dễ tan trừ số muối Li Do các kim loại kiềm Li có bán kính nguyên tử nhỏ nên lực hút hạt nhân với electron ngoài cùng lớn làm cho độ phân cực muối giảm làm cho các muối Li khó tan dung môi phân cực Thí nghiệm : - Kết luận : Cách tiến hành và tượng: Lắc chung hỗn hợp gồm 0.5g LiCl và 0.5g KCl với 3ml cồn Lọc và rửa phần rắn không tan với 1ml cồn (3 lần) Phần cồn qua lọc và cồn dùng (6) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô để rửa gộp chung becher Đun cách thủy đền cạn khô thu khối rắn: trên giấy lọc và cô cạn Lấy mẫu rắn trên giấy lọc hòa tan 2ml nước chia thành ống nghiệm để thử Li+: - Ống 1: thêm 1ml NaF và giọt NH4OH đậm đặc Hiện tượng: không có tượng gì xảy - Ống 2: thêm 10 giọt acid piric vào có xuất kết tủa vàng hình kim Chứng tỏ có K+ dung dịch - Làm tương tự với mẫu rắn thu cô cạn thì ống có kết tủa trắng tạo thành, còn ống không có tượng chứng tỏ có Li2+ Phương trình phản ứng và giải thích: - Khi hòa tan hỗn hợp cồn thì Li+ có bán kính nguyên tử nhỏ nên lực hút hạt nhân với electron ngoài cùng lớn làm cho độ phân cực muối LiCl giảm mà cồn là dung môi phân cực yếu nên LiCl tan tốt còn KCl thì không tan tính phân cực mạnh Vì vậy, phần qua lọc có chứa LiCl còn mẫu rắn là KCl - Điều này chứng tỏ chất rắn trên lọc không chứa ion Li+ mà chứa ion K+ - Kết luận : Trong phân nhóm IA từ trên xuống thì độ phân cực muối kim loại tăng dần Các chất tan dễ dàng dung môi phân cực BÀI 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ (Phân nhóm IIA) I - CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT: Nắm vững vị trí các kim loại kiềm thổ bảng tuần hoàn Mendeleev, cấu hình electron, trạng thái oxy hóa, tính chất hóa học (7) Nhóm - II Báo cáo thí nghiệm hóa vô Biết các khái niệm nước cứng, cách làm mềm nước và thang đo độ cứng THỰC HÀNH: Thí nghiệm 1: quan sát màu lửa kim loại kiềm thổ Cách tiến hành : Nhúng mẫu giấy lọc vào dung dịch CaCl2 bão hòa đưa vào lửa đèn cồn, quan sát màu sắc lửa Làm tương tự SrCl2 và BaCl2 Hiện tượng: CaCl2: lửa màu da cam SrCl2: lửa màu đỏ tươi BaCl2: lửa màu vàng lục Do các electron lớp ngoài cùng ion kim loại muối hấp thụ lượng từ lửa đèn cồn bị kích thích lên mức lượng cao và trở trạng thái nó phát xạ có bước sóng vùng ánh sáng nhìn thấy có màu sắc khác đặc trưng cho kim loại Giải thích: Kết luận: Khi đốt cháy cation kim loại kiềm thổ cho lửa có màu đặc trưng Trong nhóm IIA, từ trên xuống (Ca, Sr, Ba) màu đặc trưng lửa từ đỏ đến vàng chứng tỏ các electron các kim loại có bán kính tăng dần có mức lượng cao nên dễ dàng chuyển lên mức lượng cao (8) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Thí nghiệm 2: phản ứng kim loại kiềm thổ nước Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm cho vào ống 12ml nước, ít bột Mg và giọt phenolphtalein Ống 1: để nhiệt độ thường sau đun nóng Ống 2: cho thêm 56 giọt dung dịch NH4Cl Hiện tượng: Ống 1: Khi để nhiệt độ thường bề mặt tiếp xúc xuất màu hồng nhạt đồng thời xuất chậm các bọt khí không màu Sau đun nóng bọt khí xuất nhiều hơn, màu hồng đậm Ống 2: cho từ từ NH4Cl vào phản ứng xảy mạnh hơn, màu hồng dung dịch nhạt dần màu, đồng thời khí thoát nhiều hơn, sau đó màu hồng xuất trở lại Giải thích: Ống 1: phản ứng xảy chậm vì Mg(OH)2 tạo thành bám trên bề mặt Mg Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 ↑ (1) Do có phần Mg(OH)2 tan tạo thành ion khiến cho phenolphtalein chuyển sang màu hồng Mg(OH)2 Mg2+ + (2) Ở nhiệt độ cao thì Mg(OH)2 tan nhiều nước nên dung dịch chuyển sang màu hồng đâm hơn, che phủ Mg(OH) trên bề mặt Mg giảm nên phản ứng (1) xảy nhanh và khí H2 thoát nhanh nhiều Ống 2: thêm NH4Cl vào thì Mg(OH)2 bị hoà tan theo phản ứng (3) nên phản ứng (1) xảy nhanh khí thoát nhiều 2NH4Cl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2NH4OH (3) Màu hồng nhạt màu dần là Mg(OH)2 tham gia phản ứng (3) nên phản ứng (2) dịch chuyển theo chiều nghịch làm giảm nồng độ Sau đó màu hồng xuất hiển trở lại NH3 sinh phản ứng (3) và phản ứng (2) sau NH4Cl phản ứng hết (9) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Kết luận: Kim loại kiềm thổ từ Mg trở xuống tác dụng với nước tạo bazơ mạnh và giải phóng khí H2 Riêng Mg tác dụng chậm với nước nhiệt độ thường, tác dụng mạnh đun nóng có điều kiện phản ứng thích hợp Thí nghiệm 3: a Điều chế và tính chất Mg(OH)2 Cách tiến hành và tượng: Cách tiến hành: cho NaOH tác dụng với muối dung dịch Mg2+ ống nghiệm Ly tâm bỏ phần dung dich phía trên và lấy phần kết tủa cho vào ống nghiệm Ống 1: tác dụng HCl Ống 2: tác dụng NaOH Ống 3: tác dụng NH4Cl Hiện tượng: Khi cho NaOH vào muối Mg2+ thì xuất kết tủa trắng không tan nước Ống 1: kết tủa tan dung dịch suốt Ống 2: không có tượng Ống 3: kết tủa tan dung dịch suốt và có khí mùi khai thoát Phương trình phản ứng: Mg2+ + Mg(OH)2 Ống 1: Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + H2O (10) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Ống 2: chất là bazơ nên không phản ứng Ống 3: Mg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3 ↑ + 2H2O b Điều chế và tính chất kim loại kiềm thổ: Cách tiến hành và tượng: Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm ống nghiệm chứa 1ml dung dịch muối Mg2+ , Ca2+ , Ba2+ , Sr2+ 0.5M thêm vào ống 0,5ml dung dịch NaOH 1M, ly tâm quan sát kết tủa Hiện tượng: Cả ống nghiệm xuất kết tủa theo thứ tự tăng dần là Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+ Vậy độ tan các hydroxit tương ứng chúng giảm dần theo thứ tự trên Phương trình phản ứng và giải thích: Mg2+ + Mg(OH)2 Ca2+ + Ca(OH)2 Ba2+ + Ba(OH)2 Sr2+ + Sr(OH)2 Do từ Mg đến Ba thì bán kính nguyên tử tăng lên nên lực hút hạt nhân với electron ngoài cùng giảm và oxi có độ âm điện lớn nên rút electron phía nó làm cho phân tử hydroxyt phân cực mạnh nên tan nước là dung môi phân cực 10 Kết luận: Có thể điều chế các hidroxit kim loại kiềm thổ cách cho muối tan chúng tác dụng với dung dịch kiềm Hydroxyt kim loại kiềm thổ có tính bazơ Thí nghiệm 4: Khảo sát độ tan muối sunfat kim loại kiềm thổ: (11) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Cách tiến hành và tượng: Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm, cho vào ống ml các dung dịch MgCl2, CaCl2, BaCl2 và SrCl2 Cho từ từ dung dịch H2SO4 2N vào ống ngiệm trên Cho thêm H2SO4 vào kết tủa Hiện tượng: Ống chứa MgCl2 không tượng, ống chứa CaCl đục, ống SrCl2 có màu trắng đục, ống chứa Bacl2 bị đục nhiều Khi cho thêm H2SO4 vào các kết tủa không tan Phương trình phản ứng và giải thích: CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + H2O SrCl2 + H2SO4 SrSO4↓ + H2O BaCl2 + H2SO4 BaCl2↓ +H2O Độ tan hydroxyt và muối sunfat từ Mg đến Ba ngược vì muối sunfat lượng hoạt hóa cation lớn lượng mạng tinh thể Hơn từ Mg đến Ba, bán kính ion X2+ tăng dần nên khả phân cực nước giảm và lượng hydrat giảm dẫn đến độ tan giảm từ Mg đến Ba TCaSO4=105,04 , TSrSO4=106,49 , TBaSO4=109,97 Kết luận: độ tan muối sufat giảm dần từ Ca đến Ba Thí nghiệm 5: Xác định độ cứng nước: Cách tiến hành tượng: Cách tiến hành: Lấy 10ml dung dịch nước cứng pipet 10 ml cho vào erlen 250 ml, thêm nước cất để tổng thể tích khoảng 100ml Thêm 5ml dung dịch đệm pH 10, thêm 4 giọt thị ERIOT Lắc và chuẩn độ dung dịch ETDA 0,02N đến màu thị chuyển từ đỏ tím sang xanh dương hẳn Tính toán V1= 18,8 ml V2= 19,4 ml 11 (12) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô VETDA =19,1 ml v= 10 ml N = 0,02 N Tổng hàm lượng Mg2+ và Ca2+: X= V.N.(1000/v) = 19,1.0,02.1000/10 = 38.2 mN Kết luân: Vậy độ cứng nước là 38,2 mili đương lượng gam Thí nghiệm 6: Làm mềm nước Cách tiến hành: Lấy 50ml nước cứng cho vào berche 250ml,thêm 5ml dd Na2CO3 0,1M và 2ml sữa vôi Đun sôi hỗn hợp phút lọc bỏ kết tủa lấy phần nước Tiến hành xác định độ cứng thí nghiệm Tính toán: V1 = 15,1ml, V2 = 15,3ml => V= 15,2 ml vmaãu = 10 ml Tổng hàm lượng Mg2+ và Ca2+ còn lại: X’=V.N.(1000/v) = 15,2 0.02 1000/ 10 = 30,4 (mN) Nhaän xeùt: X < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ và Ca2+ mẫu giảm nước làm mềm vì thêm Na2CO3 và Ca(OH)2 vào thì xảy phản ứng: Mg2+ + Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32 CaCO3↓ Làm giảm lượng Mg2+ và Ca2+ dung dịch sau lọc 12 (13) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Bài 3: NGUYÊN TỐ NHÓM IIIA CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT: I Nắm vững vị trí các nguyên tố nhóm IIIA bảng tuần hoàn Mendeleev, cấu hình điện tử, trạng thái oxy hóa, tính chất hóa học các đơn chất và hợp chất THỰC HÀNH: II Thí nghiệm 1: Hydroxyt nhôm – Điều chế và tính chất a Cách tiến hành Hiện tượng : Lấy 10g quặng bauxite (46% Al2O3) cho vào becher 250ml, thêm 40ml dd NaOH 3M Đun sôi, khuấy 15 phút Lọc bỏ cặn đỏ Phần nước qua lọc trung hòa dd HCl 1M pH ( dùng phenolphtalein để kiểm tra) Ta thấy có kết tủa keo trắng trên hồng phenolphtalein Lọc bỏ kết tủa sấy 100 oC, sản phẩm sau sấy là Al(OH)3, cân 6,37 (g) Hòa tan tủa đã sấy khô với HCl và NaOH ta thấy tủa tan tạo dd suốt b Lấy ống nghiệm, ống cho giọt dung dịch muối Al 3+, thêm từ từ giọt dung dịch NaOH 1M tạo tủa Sau đó thêm vào: Ống 1: cho NH4Cl vào ta thấy không có tượng Ống 2: cho dd NaOH 1M ta thấy kết tủa tan Ống 3: cho dd NH4OH đậm đặc ta thấy tủa tan chậm ống Phương trình phản ứng và giải thích: a Al + 2NaOH HCl + 2Na[Al(OH)4] 2Na[Al(OH)4] Al(OH)3 Ta có lượng kết tủa trên lý thuyết là 13 + NaCl + H2O (14) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Hiệu suất : Al(OH)3 + NaOH Al(OH)3 + HCl AlCl3 + H2O (NaAlO2) Al3+ + 3OH Al(OH)3i b Al(OH)3 + NaOH Al(OH)3 + Na[Al(OH)4] NaAlO2 + 2H2O 3NH4OH (NH4)3[Al(OH)6] Kết luận : Al2O3 tan dung dịch bazơ tạo thành phức Khi tác dụng với axit phức chất này tao thành Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính tác dụng với axit và bazơ tạo thành muối Tuy nhiên tính bazơ và axit Al(OH)3 yếu Thí nghiệm Phản ứng nhôm với acid và kiềm Cách tiến hành Hiện tượng : Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch H 2SO4, HNO3, HCl, NaOH đậm đặc Thêm vào ống trên miếng nhôm: Để nhiệt độ phòng: Ống 1: chứa H2SO4 đậm đặc, không có tượng Ống 2: chứa HNO3 đậm đặc, không có tượng Ống 3: chứa HCl đậm đặc, phản ứng xảy nhanhtạo bọt khí Ống 4: chứa NaOH đậm đặc, phản ứng xảy nhanh tạo bọt khí Khi đun nóng: Ống 1: phản ứng mãnh liệt, miếng Al tan, có khí không màu mùi hắc thoát 14 (15) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Ống 2: phản ứng mãnh liệt, miếng nhôm tan, có khí màu nâu bay Ống 3: phản ứng mãnh liệt, miếng nhôm tan, có khí thoát Ống 4: phản ứng mãnh liệt, miếng nhôm tan, có khí thoát * Làm lại thí nghiệm trên với các dung dịch loãng Để nhiệt độ phòng Ống 1: phản ứng xảy chậm, miếng nhôm tan dần, có khí thoát trên bề mặt Al Ống 2: miếng nhôm tan chậm, tạo khí không màu hóa nâu không khí Ống 3: phản ứng xảy chậm, có bọt khí trên bề mặt Al Ống 4: Al tan chậm, có bọt khí thoát trên bề mặt Al Khi đun nóng: Ống 1: phản ứng mãnh liệt, khí thoát nhiều Ống 2: phản ứng xảy mãnh liệt hơn, khí thoát nhiều Ống 3: phản ứng xảy mãnh liệt, miếng nhôm tan, khí thoát nhiều Ống 4: phản ứng xảy nhanh chưa đun nóng, khí thoát nhiều Phương trình phản ứng và giải thích: Ống và không có tượng nhôm bị thụ động hóa H 2SO4 và HNO3 đặc nguội 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2i 2Al + 2NaOH +6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2i Khi đun nóng: 2Al + 6H2SO4, dđ Al2(SO4)3 + 3SO2i+ H2O Al + 6HNO3, đđ Al(NO3)3 + 3NO2i + 3H2O Al + HCl đđ 2AlCl3 + 3H2i 15 (16) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô 2Al + 2NaOHđđ + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2i Với dung dịch loãng: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2i Al + 4HNO3( l) Al(NO3)3 + NOi + 2H2O Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2i 2Al + 2NaOH +2H2O 2NaAlO2 + 3H2i Khi đun nóng 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2i Al + 4HNO3, l Al(NO3)3 + NOi + 2H2O 2NO + O2 2NO2 Al + HCl 2AlCl3 +3H2i 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2i Kết luận : Nhôm có thể tan kiềm và acid và phản ứng xảy nhanh đun nóng Nhôm không tác dụng với dung dịch axit đậm đặc có tính oxi hóa HNO3 và H2SO4 nhiệt độ thường Vì các dung dịch này tạo cho nhôm lớp màng oxit bền khiến nhôm bị thụ động hóa Thí nghiệm 3: Phản ứng Al với oxy và nước 16 Cách tiến hành Hiện tượng : Lấy miếng nhôm, đánh bề mặt, rửa nước thấm khô giấy lọc Nhỏ lên miếng giọt dung dịch muối Hg 2+ Dung dịch không màu biến thành xám đen Sau vài phút dùng giấy lọc thấm khô dd Hg 2+ Một miếng để ngoài không khí, miếng ngâm nước Miếng nhôm để ngoài không khí có (17) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô lớp màu trắng xám phồng lên Miếng ngâm nước xuất sủi bọt khí sau đó thì hết Phương trình phản ứng và giải thích: 2Al + 3Hg2+ 2Al3+ + 3Hgi Khi cho muối Hg2+ vào thì Al đẩy Hg khỏi muối tạo Hg làm cho giọt dung dịch Hg2+ chuyển màu xám đen Tại chỗ nhỏ Hg2+, miếng nhôm tạo thành hỗn hống Hg – Al Hỗn hống này tiếp xúc với oxy không khí: Al – Hg + 3O2 2Al2O3 + 4Hg Lớp oxit hình thành bông Hg sinh lại tiếp tục kết hợp với Al tạo hỗn hống phía trong, nó tiếp xúc và tác dụng với oxi làm lớp oxit cao dần lên Khi cho miếng nhôm vào nước nhôm phản ứng với nước tạo thành Al(OH)3 và H2 Nhưng tạo lớp hydroxit nhôm che phủ bề mặt không cho nhôm tiếp xúc với nước nên không cho phản ứng tiếp diễn 2Al + 6H2O 2Al(OH)3i + 3H2i Nhôm có thể tác dụng với oxy và nước tạo thành oxit và hidroxit tương ứng điều kiện bình thường oxit và hidroxit sinh ngăn cản nhôm tiếp tục phản ứng Kết luận : Thí nghiệm : Nhận biết acid boric và borat Cách tiến hành Hiện tượng : a Cho 0,5g H3BO3 vào ống nghiệm thêm vào đó ml C 2H5OH, đun nhẹ Rót dung dịch vào chén sứ đốt ta thấy lửa có màu xanh lục chứng tỏ H3BO3 có tan C2H5OH b Lấy ít tinh thể borat Na2B4O7 vào chén sứ Nhỏ lên vài giọt H2SO4 đặc tinh thể borat hoàn toàn bị thấm ướt Sau đó cho thêm nhúm nhỏ 17 (18) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô CaF2 (hoặc NaF) trộn đều, đem đun có khói trắng bay Đốt trên khói trắng, ta thấy lửa có màu xanh lục Phương trình phản ứng và giải thích: a H3BO3 + 3C2H5OH (C2H5O)3B + 3H2O b Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O Na2SO4 + H3BO3 CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF 3HF + H3BO3 BF3 + 3H2O Ở điều kiện thường, BF3 là chất khí không màu và bốc khói mạnh không khí Do khói trắng tồn nguyên tố Bo nên đốt lửa có màu xanh Kết luận : Khi đốt cháy Bo có màu lục đặc trưng nên có thể nhận biết borat và axit boric cách đốt chúng 18 (19) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô Bài 5: NITƠ VÀ CÁC HỢP CHẤT NHÓM VA CƠ SỞ LÝ THUYẾT: I Nắm vững các phương pháp điều chế N2, tính chất axit nitric, tính chất các muối nitrit, điều chế và tính chất muối NH3 THỰC HÀNH: II Thí nghiệm Điều chế Nitơ: Cách tiến hành Hiện tượng : Cho vào ống nghiệm 2g NaNO2 và rót vào ống 5ml dd NH4Cl bão hòa ta thấy có bọt khí sủi nhẹ Thu khí vào ống nghiệm lớn chứa đầy nước úp ngược trên chậu đựng nước Lấy vỏ bào cháy đưa vào ống nghiệm chưa khí vừa thu thì ta thấy lửa tắt Phương trình phản ứng và giải thích: NH4Cl + NaNO2 NH4NO2 + NaCl NH4NO2 N2↑ + 2H2O Do khí thu là N2 không thể trì cháy nên lửa tắt Kết luận : Có thể điều chế khí N2 cách nhiệt phân muối amoni nitrit Khí N2 không trì cháy Thí nghiệm Tính chất acid nitric Cách tiến hành Hiện tượng : a Cho vào ống nghiệm nhỏ ống giọt HNO3 đậm đặc Ống 1: thêm vào mẫu Zn ta thấy Zn tan ra, có khí màu nâu bốc lên, phản ứng tỏa nhiệt mạnh, dung dịch sau phản ứng không màu Ống 2: thêm vào mẫu Cu ta thấy Cu tan ra, có khí màu nâu bay ra, phản ứng tỏa nhiệt mạnh, dung dịch có màu xanh b 19 Cho vào ống nghiệm ít lưu huỳnh cho thêm 1ml HNO3 đậm đặc và đun nhẹ, lưu huỳnh tan Thêm vào dung dịch trên 1ml dung dịch Ba2+, có kết tủa màu trắng xuất (20) Nhóm Báo cáo thí nghiệm hóa vô c Cho vào ống nghiệm 1ml FeSO4 bão hòa, 56 giọt H2SO4 đậm đặc Để ống nghiệm vòi nước lạnh Thêm từ từ 1ml HNO loãng dọc theo thành ống nghiệm (không lắc) Dung dịch trước cho HNO3 vào có màu xanh lơ Fe2+ Khi cho HNO3 vào thì phần dung dịch phía trên có màu vàng nâu, đồng thời có bọt khí thoát xuất lớp phân cách màu đen, dung dịch phía màu xanh lơ Khi lắc mạnh dung dịch thì lớp phân cách màu đen biến mất, đồng thời có khí không màu thoát hóa nâu không khí và dung dịch sau cùng có màu nâu đỏ Phương trình phản ứng và giải thích: a Zn + 4HNO3, đđ Zn(NO3)2 + 2NO2i + H2O Cu + 4HNO3, đđ Cu(NO3)2 + 2NO2i + H2O S + 4HNO3, đđ H2SO4 + 2NO2i + 2H2O Ba2+ + SO42 BaSO4i b Dung dịch phía trên có màu vàng nâu là Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ theo phản ứng (1) Khí NO tạo thành làm lạnh vòi nước nên bị giữ lại dung dịch với FeSO chưa phản ứng tạo thành phức có màu đen Khi lắc mạnh phân hủy tạo NO thoát ngoài hóa nâu ngoài không khí 6FeSO4 + 3H2SO4 + HNO3 3Fe2(SO4)3 + 2NOi + 4H2O (1) FeSO4 + xNO [Fe(NO)x]SO4 [Fe(NO)x]SO4 FeSO4 +xNOi 2NO + O2 2NO2 20 Kết luận : HNO3 có tính oxy hóa mạnh nên thể tác dụng với hầu hết kim loại và phi kim cùng nhiều hợp chất có tính khử khác (21)