Bao cao thi nghiem hoa vo co

Thí nghiệm hóa vô cơ ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ GVHD Ngô Văn Cờ Họ và tên Phan Tấn Đạt MSSV 1710983 Lớp L12 –[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Bài 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ

GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TOÁN

VÀ RÚT RA KẾT LUẬN

khi kim loại kiềm thổ cháy:

- Nhúng một đầu giấy lọc sạchvào dung dịch CaCl2 bão hoàrồi hơ trên ngọn lửa đèn cồn tathấy ngọn lửa có màu đỏ dacam

- Tiến hành tương tự với dungdịch SrCl2 bão hào và dungdịch BaCl2 ta thấy ngọn lửa cómàu đỏ tươi ứng với dung dịchSrCl2 và màu vàng lục ứng với

Hiện tượng này được giải thích là doion kim loại của muối hấp thụ nănglượng từ ngọn lửa, các electron ở lớpngoài cùng bị kích thích lên mức nănglượng cao hơn nên khi trở về trạng thái

cơ bản nó sẽ phát ra bức xạ có bướcsóng trong vùng khả kiến đặc trưngcho mỗi ion kim loại và có màu sắckhác nhau

dung dịch BaCl2.

Kết luận :

Khi đốt cháy cation kim loại kiềm thổ(trong hợp chất với anion thích hợp) sẽcho ngọn lửa có màu đặc trưng Trongphân nhóm chính nhóm IIA, khi đi từtrên xuống dưới màu đặc trưng củangọn lửa sẽ chuyển từ đỏ đến vàng,nghĩa là năng lượng tăng dần do bánkính nguyên tử tăng, electron dễchuyển sang mức năng lượng cao hơn.2

* Phản ứng của kim loại kiềm

lên Đó là khí hydro.

+ Khi đun nóng

Bọt khí xuất hiện nhiều hơn,

màu hồng đậm hơn và lan ra

khí thoát ra nhiều hơn Sau đó

màu hồng xuất hiện trở lại

Mg(OH)2  Mg2+ + 2OH- (2)

Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều hơn

màu hồng dung dịch đậm hơn Đồngthời sự che phủ của Mg(OH)2 giảmnên phản ứng (1) xảy ra nhanh hơn bọt khí thoát ra nhiều hơn

- Khi cho NH4Cl vào thì Mg(OH)2 bịhòa tan, giải phóng bề mặt Mg làmphản ứng (1) mãnh liệt hơn và khíthoát ra nhiều hơn

Mg(OH)2 + NH4Cl  MgCl2 +

NH3↑ + H2O

- Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân bằng(2) bị dịch chuyển theo chiều thuậnlàm giảm OH- dẫn đến mất màuphenolptalein

- Màu hồng xuất hiện trở lại do hai

trên và OH- do phản ứng (2) sinh ra

Kết luận:

Kim loại kiềm thổ tác dụng yếu vớinước ở nhiệt độ thường nhưng phảnứng mạnh khi đun nóng hoặc có xúctác thích hợp

3 * Điều chế và tính chất của

Mg(OH) 2 :

Lấy 3 ống nghiệm cho vào

mỗi ống dung dịch NaOH ta

thấy xuất hiện kết tủa trắng và

hầu như không tan trong nước

Ly tâm bỏ phần dung dịch phía

trên và cho phần kết tủa vào 3

ống nghiệm

- Ống 1: Cho tác dụng với

HCl Kết tủa tan và dung dịch

trở nên trong suốt

- Ống 2: Cho tác dụng với

NH4Cl Kết tủa tan tạo dung

dịch trong suốt và có mùi khai

- Ống 3: Cho NaOH vào

Khơng cĩ hiện tượng xảy ra.

* Điều chế và tính chất của

hydroxit kim loại kiềm thổ:

Lấy 4 ống nghiệm, mỗi ống

lần lượt chứa 1 ml dung dịch

muối Mg2+, Ca2+, Ba2+ và Sr2+

0.5M; thêm vào mỗi ống 10

giọt dung dịch NaOH 1M, ta

thấy trong các ống nghiệm đều

xuất hiện kết tủa Lượng kết

tủa tăng dần theo thứ tự Ba2+,

Sr2+, Ca2+ và Mg2+ Như vậy

độ tan của các hydroxyt tương

do oxi cĩ độ âm điện lớn nên rútelectron về phía nĩ làm cho phân tửhydroxyt phân cực mạnh nên tạo dungmơi phân cực

Kết luận:

Cĩ thể điều chế các hydroxyt củakim loại kiềm thổ bằng cách cho muốitan của chúng tác dụng với kim loạikiềm, Hydroxyt của kim loại kiềm thổ

cĩ tính bazơ

muối sunfat kim loại kiềm thổ:

- Lấy 4 ống nghiệm cho vào

mỗi ống 1 ml lần lượt các dung

Ông chứa BaCl2 bị đục nhiều

- Ly tâm lấy kết tủa cho H2SO4

đến dư các kết tủa không tan

Ca + SO4  CaSO4↓

Sr2+ + SO4 2-  SrSO4↓

Ba2+ + SO4 2-  BaSO4↓Điều này hoàn toàn phù hợp với tích

số tan của chúng TCaSO4 = 10-5.04,

TSrSO4 = 10-6.49

TBaSO4 = 10-9.97

Do nồng độ của SO4 2- tăng lên nên cânbằng chuyển dịch theo chiều thuậnnghĩa là tăng lượng kết tủa

Kết luận:

Độ tan của hydroxyt vào muối sunfatkhi đi từ Mg đến Ba ngược nhau vì đốivới muối sunfat năng lượng hoạt hóacủa cation lớn hơn năng lượng mạngtinh thể hơn nữa đi từ Mg đến Ba bán

cực trong nước giảm và năng lượnghydrat giảm dần nên độ tan giảm từ

Mg đến Ba

5 * Xác định độ cứng của nước:

- Hút 10ml nước cứng cho vào

erlen 250ml, thêm nước cất

chỉ thị Erio T đen Lắc đều và

chuẩn độ bằng dung dịch

ETDA 0.02N cho nên khi chỉ

thị chuyển từ đỏ tím sang xanh

dương hẳn Tiến hành chuẩn độ

2 lần

CN ETDA = 0.02 NTổng hàm lượng Mg2+ và Ca2+:

X = V ETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu

= 7.8 x 0.02 x 1000/ 10 = 15.6(mN)

6

*Làm mềm nước:

- Lấy 50 ml nước cứng cho

vào becher 250ml, thêm 5ml

dung dịch Na2CO3 0.1M Đun

sôi hỗn hợp trong 3 phút, lọc

bỏ kết tủa Tiến hành chuẩn độ

phần nước trong như thí

nghiệm 5

V1 =17,5ml, V2 = 18.3ml  VETDA =17.9 ml

Vmẫu = 50 ml

Tổng hàm lượng Mg2+ và Ca2+ còn lại:X = VETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu

= 17.9x 0.02 x 1000/ 50 =7.16(mN)

Nhận xét :X < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ và

Ca2+ trong mẫu giảm => nước đượclàm mềm khi thêm Na2CO3 vàCa(OH)2 vào thì xảy ra phản ứng:

Mg2+ + 2OH-  Mg(OH)2↓

Ca2+ + CO32-  CaCO3↓Làm giảm hàm lượng Mg2+ và Ca2+

trong dung dịch sau lọc

Bài 6: HYDRO – OXY – LƯU HUỲNH (H2 – O2 – S)

I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

 Điều chế khí hydro và oxi

 Tính chất hóa học của hydro, oxy, lưu huỳnh

II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

THÍ

NGHIỆM

MÔ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG.

GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TOÁN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN

- Lắp hệ thống thu khí

- Cho vào ống nghiệm 3 hạtkẽm+5ml HCL đậm đặc Thu khísinh ra bằng ống nghiệm nhỏ chứađầy nước úp ngược trong chậu

- Châm lửa đốt khí hydro thoát ra

ở đầu ống dẫn có tiếng nổ nhẹ,ngọn lửa màu xanh đồng thời tỏanhiều nhiệt

- Lấy thành phễu thủy tinh khô

Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 

Do hydro tác dụng với oxi có lẫntrong ống nghiệm và trong hệ thốngdẫn khí nên có tiếng nổ Ban đầulượng oxi nhiều hơn nên có tiếng nổlớn

2H2 + O2 t⃗0 H2OHơi nước tạo thành gặp thủy tinhlạnh nên ngưng tụ

chà lên ngọn lửa Ta thấy có hơi

nước động lên thành phễu

Kết Luận:

- Điều chế hydro bằng cách chokim loại mạnh tác dụng với acid

- Hỗn hợp hydro và oxi là hỗnhợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ xấp xỉ2:1

- Ống 2: Cho luồng khí hydro

luồng qua Màu không đổi so với

ống thứ nhất

- Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm

Dung dịch trong suốt, đồng thời có

Khí sinh ra là do hydro nguyên tửchưa phản ứng kết hợp thành hydrophân tử

Zn + H2SO4  ZnSO4 + 2[H]

5[H] + MnO4- + 3H+  Mn2+ + 4H2O

Kết luận.

Hidro nguyên tử có tính chát khửmạnh hơn hydro phân tử

3

 Điều chế Oxi:

- Trộn đều 4g KClO3 + 1g MnO2

bằng cối và chày sứ, cho vào ống

nghiệm thật khô Lắp hệ thống thu

khí

- Đung nóng ống nghiệm và thu

khí thoát ra trong một ống nghiệm

lớp chứa đầy nước úp ngược trong

chậu nước

2KClO3 ⃗MnO 2 , t0

2KCl + 3O2 

MnO2 đóng vai trò là chất xúc tác

Kết luận:

KClO3 dễ bị nhiệt phân khi có chấtxúc tác thích hợp tạo ra O2

- Dùng thìa kim loại lấy 1 ít lưu

huỳnh đang cháy vào miệng ống

nghiệm chứa oxi ta thấy ngọn lửa

- Lưu huỳnh có ái lực lớn đối vớiOxi nên no có thể cháy ngoài khôngkhí và cho ngọn lửa xanh phát nhiều

bùng lên có màu xanh tím.

- Đưa một đóm than vào ống

nghiệm chứa khí oxi thứ 2, than

bùng cháy có tia lửa, phản ứng tỏa

nhiệt mạnh

- Nung đỏ sợi dây đồng và đưa vào

ống nghiệm chứa khí oxi thứ 3 dây

- Oxi là chất oxi hóa mạnh (đặc biệt

ở nhiệt độ cao), dễ oxi hóa kim loại

và phi kim tạo oxit

- Oxi duy trì và kích thích sự cháy.5

 Tính chất của H 2 O 2:

a) Tính oxi hóa của H2O2:

Cho vào ống nghiệm 5 giọt KI

2I- + H2O2 + 2H+  I2 + 2H2O

I2 sinh ra làm hóa xanh hồ tinh bột

0.5N + 1 ml H2O2 3% + 2 giọt

H2SO4 2N Dung dịch có màu nâu

đất, làm xanh hồ tinh bột

b) Phân hủy H2O2:

Cho vào ống nghiệm 1 ml H2O2

tạo với KI dư

I2 + KI  KI3 (nâu đất)

H2O2 + 2H++ 2e =2 H2O

E0=+1.77(V)

H2O2 + 2e = 2OH- E0= +0.87(V)MnO2 đóng vai trò là chất xúc táccho sự phân hủy H2O2:

- Cho vào chén sứ 1g lưu huỳnh,

đun sôi Dùng kẹp đưa sợi dây sắt

vào miệng chén Sợi dây sắt chuyển

sang màu đen

- Ống 1: thêm vào 5 giọt dung

dịch KMnO4 0.5N và 5 giọt H2SO4

Nhận thấy dung dịch mất màu

Sau 1 thời gian dung dịch bị đục

- Ống 2: Thêm từng giọt Iốt màu

tím than của I2 mất dần đến không

Kết luận:

Thiosunfat có tính khử mạnh và

dễ phân hủy trong môi trường acidtạo lưu huỳnh

Bài 8: KIM LOẠI NHÓM IB (Cu – Ag – Au)

I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Hiểu được các tính chất của Cu, Ag và hợp chất qua các phản ứng đặc trưng

II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

THÍ

NGHIỆM

MÔ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG

GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TOÁN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN

Cân 2g CuO cho vào 1 berchernhỏ thêm vào 15ml H2SO4 4N(đã dư 20% so với lượng cầnthiết) Đun nhẹ trên bếp điện,khuấy đều Ta thấy mẫu CuO tantạo dd màu xanh lam

Đặt bercher lên bếp điện đunnhẹ, vừa đun vừa khuấy đều chođến khi tan hết CuO Cô dungdịch qua lọc cho đến khi xuấthiện váng tinh thể Để yên chokết tinh ở nhiệt độ phòng Tinhthể có màu xanh lớn dần

Lọc tinh thể bằng phễu lọc chânkhông Thu được khối lượngm=6,12g

Màu đen là màu của CuO

CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O

Cu2+ tạo phức [Cu(H2O)6]2+ làm dd cómàu xanh Tinh thể tạo thành:CuSO4.5H2O

CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O

giọt NaOH 2M Ta thấy kết tủa

màu lam được tạo thành

Cu2+ tạo phức với Cl- tạo dd màu xanhlục

Cu(OH)2 + 2HCl  CuCl2 + 2H2O.CuCl2 + 2Cl-  [CuCl4]2-

Màu xanh tím là của [Cu(OH)4]2-.Cu(OH)2 + 2NaOHNa2[Cu(OH)4]

Kết luận :

Cu(OH) 2 không tan trong nước, phân huỷ khi đun nóng và có tính lưỡng tính ( yếu).

nhẹ Tủa tan tạo dungdịch xanh tím

3

- Cho 0.1g Cu cho vào 1 ml

HCl 2M

- Đun sôi khoảng 3 phút

- Để nguội, thêm nước thấy

xuất hiện kết tủa trắngđục

- Thêm 1ml HCl 2M, đun

nóng Tủa tan tạo dd màu xanh

rêu

Thêm nước dung dịch có màu

xanh lam và xuất hiện tủa trắng

Cho vào ống nghiệm lớn 5 giọt

40% Đun sôi, thêm 1ml NaOH

kết tủa đỏ gạch.

5

Lấy 2 ống nghiệm

Ống 1: 5ml dd CuSO4 0.5M +

vài giọt KI 1M, xuất hiện kết tủa

vàng Đun nhẹ hơi tím xuất hiện

làm xanh hồ tinh bột Dung dịch

có màu nâu đỏ

Ống 2: 5 giọt AgNO3 0.1M + vài

giọt KI 1M Xuất hiện tủa vàng

Đun nhẹ tủa vàng không biến

đổi

Cu2+ +2I-  CuI2.CuI2 không bền

Hơi tím xuất hiện là I2

DD có màu nâu đỏ tạo phức I3-

+ vài giọt NaOH Xuất hiện kết

tủa màu lam

Ống 1: thử tủa với HNO3 Tủa

tan tạo dd màu xanh lá

Ống 2: thử tủa với NH4OH

2M Tủa tan chậm tạo dung dịch

màu xanh đậm

Ống 3 và 4: 5 giọt AgNO3 0.1M

+ vài giọt NaOH Xuất hiện tủa

Tủa màu lam là của Cu(OH)2.CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 lam +

Na2SO4

Cu(OH)2 + 2HNO3  Cu(NO3)2 +2H2O

(màu xanh lá)Cu(OH)2 + 4NH4OH 

[Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O (xanh đậm)

AgOH không bền, bị phân hủy:

màu xám.

Ống 3: thử tủa với HNO3 Tủa

tan tạo dd không màu

Kết luận:

Các kim loại IB có tính lưỡng tính yếu, dễ tạo phức bền với dd ammoniac.

5 giọt AgNO3 0.1M

Ống 1: Thêm 10 giọt NaCl

0.1M Xuất hiện tủa trắng

- Thêm từng giọt đến dư

NH4OH 2M Tủa tan tạo dd

không màu

Ống 2: Thêm 10 giọt NaBr

0.1M

- Xuất hiện tủa vàng nhạt

- Thêm từng giọt đến dư

NH4OH Tủa tan một phần

Ống 3: Thêm 10 giọt NaI 0.1M.

Ag+ + Cl-  AgCl trắng

AgCl + 2NH4OH  [Ag(NH3)2]Cl+2H2O

Ag+ + Br-  AgBr vàng nhạt

AgBr + 2NH4OH  [Ag(NH3)2]Br +2H2O

Ag+ + I-  AgI vàng

Xuất hiện tủa vàng.

Thêm từng giọt đến dư

AgI + 2NH4OH  [Ag(NH3)2]I +2H2O

Thêm 5 giọt dd HCHO 40%, đun

nóng Xuất hiện tủa bạc sáng ở

thành ống nghiệm

2AgOH  Ag2O + H2O

Ag2O + 4NH4OH2[Ag(NH3)2](OH) +3H2O

4Ag + (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O

GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TOÁN VÀ

RÚT RA KẾT LUẬN

1 Cân 2.5g K2Cr2O7 và 1g

đường saccaro trộn và nghiềnmịn trong cối, cho vào chénsắt

Thêm 3ml cồn, đốt đến khicồn cháy hết

Nung ở 600oC khoảng 1h

Để nguội, hòa tan bằng nước,lọc lấy phần rắn, sắy khô, cânđược khối lượng m = 0,89 gam

Trộn và nghiền mịn nhằm tăng diệntích tiếp xúc, tăng tốc độ phản ứng

Cồn đóng vai trò là dung môi để hòatan tốt đường, làm nước bay hơi nhanhhơn

C12H22O11  12C + 11H2O

K2Cr2O7 + 2C  Cr2O3 +K2CO3 + COSản phẩm thu được là Cr2O3

Hiệu suất:

=68,86%

3 * Tính chất các hợp chất Cr 3+

Cho vào 2 ống nghiệm mỗi

ống 1ml dd Cr3+, thêm từ từ dd

NaOH loãng, ta thấy xuất hiện

kết tủa màu xanh xám

Ống 1: Cho NaOH loãng đến

dư, ta thấy kết tủa tan tạo dung

dịch màu lục nhạt

Cr3+ + 3OH-  Cr(OH)3 xanh xám

Cr(OH)3 + 3NaOH Na3 [Cr(OH)6]lục nhạt

Ống 2: Thêm acid loãng, tủa

tan tạo dung dịch màu xanh

* Tính oxy hoá của Cr 6+

Cho vào ống nghiệm 3 giọt

K2Cr2O7 0.5N + 5 giọt H2SO4

2N

Ta thấy dung dịch chuyển từ

màu cam sang màu xanh

Màu cam là màu của Cr2O72-.Màu xanh là màu của Cr3+

Cr2O72- + 3NO2- + 8H+  2Cr3+ + 3NO3- +4H2O

giọt H2SO4 2N Ta thấy dung

dịch chuyển từ màu vàng sang

màu da cam

Ống 2: 3-4 giọt K2Cr2O7 +

từng giọt NaOH 2N Ta thấy

dung dịch từ màu da cam

chuyển sang màu vàng chanh

Cr 2 O 7 2- bền trong acid.

CrO 4 2- bền trong bazơ.

6 * Muối Cromat ít tan

Cho vào 5 ống nghiệm mỗi

ống 3-4 giọt K2CrO4 0,5N

hoặc Na2CrO4 0,5N

Ống 1: 2 giọt BaCl2 0,5N, thấy

có kết tủa màu trắng sữa tạo

thành

Ống 2: 2 giọt SrCl2 0,5N, thấy

Ba2+ + CrO42- BaCrO4Trắng sữa

thành

Ống 3: 2 giọt CaCl2 0,5N thấy

không có hiện tượng

Vì vậy SrCrO4 tan nhiều hơn

Sau khi thêm H+

Kết luận:

Muối cromat ít tan

Trong một phân nhóm độ tan giảm dần từ trên xuống.

Bài 12: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP NHÓM VIIIB

GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TOÁN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN

1 * Điều chế muối Mohr

Cân 2.5g Fe vào becher 100ml

nóng nhẹ trong tủ hút khí) nếuphản ứng chậm Đun nóngbecher (thêm H20 duy trì cho thể

bay lên hoặc khi sắt tan hết, thấydung dịch có màu canh lơ thìdừng phản ứng

Lọc trực tiếp Fe2+ vào becherchứa sẵn 7g (NH4)2SO4 rắn Đunnóng becher, khuấy hòa tan hết(NH4)2SO4 Để nguội và cho kếttinh ở nhiệt độ phòng Lọc chânkhông thu được sản phẩm cókhối lượng

Khí thoát ra là hydro

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 Dung dịch có màu đen do sắt bịnhiễm bẩn

Sản phẩm kết tinh thu được là muốiMorh (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O

Hiệu suất:

= 80,17 %

1.K 3 [Fe(CN) 6 ] Xuất hiện tủa

màu xanh dương

5.(NH 4 ) 2 S Xuất hiện kết tủa đen.

6.NaOH 2N Xuất hiện kết tủa

xanh, hóa nâu ngoài không khí

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3

Cho vào ống nghiệm 5 giọt

Fe3+0.5N + 5 giọt KI 0.5N Quan

sát, thêm 5 giọt H2SO4 2N Xuất

hiện tủa màu tím than Khi dư thì

tủa tan tạo dd màu nâu đất làm

a Cho vào 2 ống nghiệm mỗi

ống 5 giọt dd Co2+ loãng Dung

dịch Co2+ có màu hồng Thêm

vài giọt NaOH 2N Xuất hiện kết

tủa màu xanh sau đó chuyển

sang tủa màu đỏ

Màu hồng là màu của phức[Co(H2O)6]2+

CoOHCl(xanh)

Sau đó:

Ống 1: Đun nóng để yên quan

sát Kết tủa chuyển sang màu

xám

Ống 2: Thêm 5 giọt H2O2 3%

Kết tủa chuyển sang xám và xuất

hiện bọt khí

b Cho vào 2 ống nghiệm mỗi

ống 5 giọt Ni2+ + 2 giọt dd NaOH

2N, thấy xuất hiện kết tủa trắng

xanh

Ống 1: Để tủa ngoài không khí,

tủa không bị đổi màu

Ống 2: Thêm vài giọt H2O2 3%

Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2 (trắng xanh)

Khí sinh ra là oxi do H2O2 phânhủy

2H2O2  2H2O + O2 