THỰC TẬP HÓA VÔ CƠ KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đây là tài liệu hướng dẫn thực tập hóa học vô cơ cho sinh viên khoa Hóa của Đại học khoa học tự nhiên, giúp tiết kiệm thời gian chuẩn bị bài cho mỗi sinh viên, đặc biệt ở những câu hỏi khó , giúp sinh viên cách giải quyết số liệu ở các bài phức tạp nhất.

Buổi 1:

BÀI 1: OXI – OZON

A OXI:

I Điều chế oxi:

1 Điều chế oxi bằng phương pháp phân hủy nhiệt các hợp chất chứa oxi:

- Trộn đều tinh thể kali clorat nghiền nhỏ với mangan dioxit, cho vào ống nghiệm chịu nhiệt, khô Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước Trước khi ngừng đun phải tháo ống dẫn khí ra khỏi ống nghiệm rồi mới tắt đèn, tránh để nước tràn vào trong ống dẫn khí

2KClO3

2KCl + 3O2↑

II Tính chất của oxi:

1 Sự cháy của các chất: lưu huỳnh, nến trong oxi:

a) Dùng thìa kim loại lấy một ít lưu huỳnh đốt cháy trên đèn cồn, ngọn lửa có màu xanh Đưa lưu huỳnh đang cháy dở vào một lọ chứa oxi, ngọn lửa cháy sáng hơn,

mạnh hơn

S + O2 SO2↑ b) Dùng thìa kim loại lấy một ít nến đốt cháy trên đèn cồn, ngọn lửa có màu vàng Đưa nến đang cháy dở vào một lọ chứa oxi, ngọn lửa cháy sáng hơn, mạnh hơn

CnH2n+2 + O2 nCO2↑ + (n+1)H2O

B OZON:

2 Điều chế ozon bằng phương pháp hóa học:

a) Bỏ vào bình cầu có nhánh 3g muối (NH4)2S2O8 và rót vào phễu nhỏ giọt khoảng 10ml dung dịch H2SO4 đặc Mở khóa phễu nhỏ giọt cho axit từ từ chảy xuống đồng thời đun nhẹ bình cầu có nhánh Trong dung dịch trong bình cầu có sủi bọt khí

- Sục khí ozon qua ống nghiệm đựng dd MnSO4, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu, không thấy kết tủa do nồng độ ban đầu của MnSO4 loãng

O3 + MnSO4 → MnO2↓ + O2↑

BÀI 2: HIDRO – HIDROPEOXIT

A HIDRO:

I Điều chế hidro:

1 Điều chế hidro bằng phản ứng của kẽm với dd axit:

- Cho vào ống nghiệm một mẩu kẽm, rồi thêm vài giọt dung dịch H2SO4 loãng Thấy xuất hiện bọt khí bám trên bề mặt mẩu kẽm, ngăn cản phản ứng xảy ra hoàn toàn

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

2 Điều chế hidro bằng phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm:

- Lấy vào ống nghiệm một ít phoi nhôm rồi cho vào ống nghiệm dd NaOH Trong ống nghiệm có sủi bọt khí

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑

- Đậy ống nghiệm bằng nút có gắn ống dẫn khí vuốt nhọn Kiểm tra xem trong khí

H2 còn lẫn O2 không khí không Đốt khí hidro thoát ra ở đầu ống dẫn khí Ngọn lửa

có màu xanh rất nhạt, ở đầu ngọn lửa có màu vàng của natri phát xạ do trong ống thủy tinh có thành phần là natri

II Tính chất của hidro:

1 Khử đồng oxit bằng hidro:

- Khí hidro thu được từ bình kíp bằng tác dụng của dd H2SO4 với kẽm mảnh, đi qua bình đựng dd KMnO4 loãng để làm sạch khí H2S do trong Zn có tạp chất và bình đựng dd H2SO4 đặc để làm khô

- Kiểm tra xem trong khí H2 còn lẫn O2 không khí không rồi mới đốt bầu chứa CuO, thấy có vài chấm đỏ trong hỗn hợp chất rắn

II Tính chất của hidro peoxit:

1 Phân hủy hidro peoxit:

- Lấy dd H2O2 vào hai ống nghiệm Ống nghiệm thứ nhất đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn Thêm vào ống nghiệm thứ hai một ít bột MnO2 Đưa tàn đóm đỏ vào miệng ống nghiệm, tàn đóm bùng cháy (hoặc có thể tắt vì hơi nước sinh ra)

2H2O2 → O2↑ + 2H2O

 H2O2 rất dễ bị phân hủy bởi nhiệt, MnO2, KI, vết của các kim loại nặng,…

2 Tính oxi hóa của hidro peoxit:

a) Lấy vào ống nghiệm 1ml dd H2O2, thêm vào khoảng 3 giọt dd KI loãng, lắc nhẹ, dung dịch chuyển sang màu vàng do iot tan trong nước

H2O2 + 2KI → 2KOH + I2 Trong dung dịch có thể có bọt khí thoát ra do H2O2 bị phân hủy với xúc tác KI b) Lấy một ít kết tủa PbS vào ống nghiệm rồi thêm vào một ít dd H2O2, lắc nhẹ Kết tủa tan, tạo kết tủa mới có màu trắng

PbS + 4H2O2 → PbSO4↓trắng + 4H2O

Trong dung dịch có thể có bọt khí thoát ra do H2O2 bị phân hủy với xúc tác Pb2+ c) Lấy vài giọt dd Cr2(SO4)3 vào ống nghiệm Thêm từ từ từng giọt dd NaOH cho đến khi xuất hiện kết tủa rồi kết tủa vừa tan hết

Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3↓xanh lục + 3Na2SO4

Cr(OH)3 + 3NaOH → Na3[Cr(OH)6] Thêm vào dung dịch thu được vài giọt dd H2O2, đun nhẹ ống nghiệm, dung dịch chuyển sang màu vàng chanh

2Na3[Cr(OH)6] + 3H2O2 2Na2CrO4 + 2NaOH + 8H2O Trong dung dịch có thể có bọt khí thoát ra do H2O2 bị phân hủy với xúc tác Cr3+

 Phản ứng chung:

Cr2(SO4)3 + 10NaOH + 3H2O2 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 8H2O

3 Tính khử của hidro peoxit:

a) Lấy vào ống nghiệm vài giọt dd KMnO4 loãng và vài giọt dd H2SO4 loãng Thêm dần vào ống nghiệm từng giọt dd H2O2, lắc nhẹ, dung dịch bị mất màu, chuyển sang không màu, đồng thời xuất hiện sủi bọt khí

Buổi 2:

BÀI 3: KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ

A KIM LOẠI KIỀM:

I Tính chất của natri kim loại:

1 Phản ứng của natri kim loại với nước:

- Đổ nước cất vào chậu thủy tinh Thêm vào giọt phenolphthalein vào chậu Dùng cặp sắt lấy một mẩu nhỏ natri kim loại, dùng giấy lọc thấm dầu hỏa bên ngoài Bỏ mẩu natri vào chậu nước Natri nóng chảy do chính nhiệt của phản ứng sinh ra, tạo thành giọt cầu nổi (để sức căng bề mặt là nhỏ nhất), chạy trên mặt nước do khí hidro sinh ra đẩy natri chạy Natri chạy tới đâu, phản ứng xảy ra tới đó, tạo thành những dòng màu hồng trong dung dịch

II Các muối ít tan của natri và kali:

2 Phản ứng nhận biết ion kali bằng thuốc thử Na 3 [CO(NO 2 ) 6 ]:

- Lấy vào ống nghiệm dung dịch muối KCl bão hòa Thêm vài giọt dung dịch axit axetic Cuối cùng thêm vài giọt dung dịch Na3[CO(NO2)6] Trong ống nghiệm thấy xuất hiện kết tủa vàng lắng xuống

III Phản ứng nhuốm màu ngọn lửa của các hợp chất kim loại kiềm:

- Lấy đũa thủy tinh đầu có gắn dây platin hoặc dây feroniken đốt nóng trên ngọn lửa đèn gas Nếu ngọn lửa chỗ tiếp xúc với đầu dây có màu thì nhúng vào dd HCl đặc rồi đốt nóng tới khi ngọn lửa không màu Lần lượt nhúng đầu dây vào dd bão hòa các muối LiCl, NaCl, KCl rồi đưa vào ngọn lửa không màu của đèn khí

- Đốt muối của Na+ có màu vàng, muối của Li+ có màu đỏ tím, muối của K+ có màu tím hoa cà

- Khi đốt nóng, nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích, electron nhảy lên mức năng lượng cao hơn Nhưng trạng thái này không bền nên electron lại quay về mức năng lượng ban đầu, phát ra bức xạ trong vùng ánh sáng nhìn thấy

 Ứng dụng: Làm pháo hoa

B KIM LOẠI KIỀM THỔ:

I Tác dụng của magie kim loại:

1 Tác dụng của magie với các dung dịch axit:

- Lấy riêng vào 6 ống nghiệm một ít các dung dịch HCl, HNO3, H2SO4 đặc và

loãng Bỏ vào mỗi ống một mẩu nhỏ Mg kim loại

- Dd HCl loãng: Có sủi bọt khí thoát ra khỏi dung dịch

- Dd HNO3 đặc: Có khí màu nâu đỏ thoát ra

Mg + 4HNO3đ → Mg(NO3)2 + 2NO2↑nâu đỏ + 2H2O

2 Tác dụng của magie với nước:

- Lấy một mảnh magie kim loại, dùng giấy nhám đánh sạch bề mặt rồi bỏ vào một ống nghiệm chứa 2-3ml nước và vài giọt dung dịch phenolphthalein Ở điều kiện thường, trên bề mặt mảnh magie có sủi bọt khí và dung dịch xung quanh mảnh magie có màu hồng, Mg(OH)2 tạo thành bám xung quanh mảnh magie ngăn cản phản ứng xảy ra hoàn toàn Khi đun nóng ống nghiệm, Mg(OH)2 tan tốt hơn trong nước, không bám trên bề mặt mảnh magie làm phản ứng xảy ra nhanh hơn, có khí thoát ra khỏi dung dịch, dung dịch có màu hồng

3 Tác dụng của magie với dung dịch muối amoni:

- Lấy vào ống nghiệm 2-3ml dung dịch NH4Cl, thêm vào đó một mẩu nhỏ Mg kim loại Đun nóng dung dịch, có sủi bọt khí, khí thoát ra có mùi khai Nhỏ vào dung dịch vài giọt phenolphtalein, dung dịch chuyển sang màu hồng

Mg không phản ứng trực tiếp với dd NH4Cl nhưng phản ứng với nước là dung môi trong dung dịch sinh ra Mg(OH)2 Khi đun nóng dung dịch, độ tan của Mg(OH)2 tăng, phản ứng với NH4Cl sinh ra NH3

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

II Các hợp chất của magie:

1 Điều chế và tính chất của magie hidroxit:

- Điều chế một ít kết tủa Mg(OH)2 bằng cách cho dung dịch Mg2+ tác dụng với dung dịch NaOH

- Lần lượt hòa tan kết tủa trong dung dịch HCl 2N, NH4Cl 2N và NaOH dư

- Kết tủa Mg(OH)2 tan hết trong dung dịch HCl:

III Các hợp chất của bari, stronti, canxi:

3 Các muối sunfat của các kim loại kiềm thổ:

a) Cho một giọt dd CaCl2 2N lên la men kính hiển vi Thêm vào đó một giọt dd axit sunfuric 2N Nghiêng la men cho dung dịch rải mỏng đều rồi để yên cho đến khi xuất hiện huyền phù Tinh thể CaSO4 có dạng hình kim

IV Phản ứng nhuốm màu ngọn lửa của các kim loại kiềm thổ:

- Lấy đũa thủy tinh đầu có gắn dây platin đã được rửa sạch lần lượt nhúng vào dd bão hòa các muối BaCl2, CaCl2, SrCl2 rồi đưa vào ngọn lửa không màu của đèn khí

- Đốt muối của Ba2+ có màu lục vàng, muối của Ca2+ có màu đỏ cam, muối của

Sr2+ có màu đỏ son

- Khi đốt nóng, nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích, electron nhảy lên mức năng lượng cao hơn Nhưng trạng thái này không bền nên electron lại quay về mức năng lượng ban đầu, phát ra bức xạ trong vùng ánh sáng nhìn thấy

 Ứng dụng: Làm pháo hoa

BÀI 6: BO – NHÔM

A BO:

I Axit boric:

2 Tính chất của axit boric:

- Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml nước cất Thêm vào ống nghiệm một ít tinh thể

H3BO3 Lắc đều rồi cẩn thận đun nóng nhẹ để tăng độ tan của tinh thể

- Dùng giấy chỉ thị vạn năng xác định được pH của dd axit bằng 5

- Thả một mảnh nhỏ Mg kim loại vào ống nghiệm, thấy xuất hiện bọt khí bám trên

bề mặt mảnh Mg

Mg + 2H3BO3 → Mg(H2BO3)2 + H2↑

3 Este của axit boric:

- Lấy vài tinh thể axit boric vào chén sứ, thêm vài giọt dung dịch H2SO4 đặc rồi rót vào đó khoảng 4ml cồn etanol Đốt cháy hơi thoát ra là B(OC2H5)3 dễ bay hơi, thấy ngọn lửa có màu xanh lá mạ lẫn màu vàng do cồn cháy trong không khí

Để hạt borac nguội bớt rồi nhúng vào dd Co(NO3)2 loãng hoặc dd Cr(NO3)3 loãng rồi đốt nóng đỏ trên ngọn lửa đèn khí Để nguội, thu được hạt ngọc có màu

Bột borac có công thức Na2B4O7.10H2O Khi đốt nóng bột trên ngọn lửa đèn khí, muối bị mất nước và nóng chảy có khả năng hòa tan nhiều oxit kim loại, vì vậy nên màu của ngọc cũng là màu của oxit kim loại

I Tính chất của nhôm kim loại:

1 Tác dụng của nhôm đối với dd axit đặc và loãng:

Lấy riêng vào 6 ống nghiệm một ít các dung dịch HCl, HNO3, H2SO4 đặc và

loãng Bỏ vào mỗi ống một mẩu nhỏ Al kim loại

- Dd HCl loãng: Có bọt khí bám xung quanh mảnh nhôm

- Dd H2SO4 đặc: Không xảy ra phản ứng ở điều kiện thường vì nhôm thụ động với axit sunfuric đặc nguội Khi đun nóng có khí thoát ra khỏi dung dịch

2Al + 6H2SO4 đ Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

- Dd HNO3 loãng: Sinh ra khí không màu hóa nâu trong không khí

Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

- Dd HNO3 đặc: Không xảy ra phản ứng ở điều kiện thường vì nhôm thụ động với axit nitric đặc nguội Khi đun nóng có khí màu nâu đỏ thoát ra

Al + 6HNO3 đ Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O

4 Tác dụng của nhôm với oxi và nước:

- Lấy hai mảnh nhôm nhỏ, đánh sạch bằng giấy nhám, rửa sạch bằng nước cất rồi lau khô Lấy dao vạch vài vạch lên bề mặt các mảnh nhôm Nhỏ lên mảnh nhôm một giọt dd Hg(NO3)2 để tạo hỗn hống

II Điều chế và tính chất của nhôm hidroxit:

1 Tính lưỡng tính của nhôm hidroxit:

a) Lấy vào hai ống nghiệm vài giọt dd muối nhôm

Cho vào ống nghiệm thứ nhất từ từ từng giọt dd NH3 đến dư, xuất hiện kết tủa trắng keo

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+ Cho vào ống nghiệm thứ hai từ từ từng giọt dd NaOH, xuất hiện kết tủa trắng keo Cho tiếp dd NaOH đến dư, kết tủa này lại tan hết

Al3+ + OH− → Al(OH)3↓

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

b) Điều chế kết tủa Al(OH)3 bằng dd muối nhôm và dd NH3 Gạn lấy dung dịch, chia vào ba ống nghiệm

+ Cho vào ống nghiệm thứ nhất vài giọt dd HCl loãng, kết tủa tan

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O + Cho vào ống nghiệm thứ hai vài giọt dd NH4Cl bão hòa, kết tủa không tan + Cho vào ống nghiệm thứ ba vài giọt dd NaOH dư, kết tủa tan

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

- Chia ống nghiệm thứ ba ra làm hai phần:

+ Cho khí CO2 lội qua phần thứ nhất, thấy xuất hiện kết tủa trắng keo

Na[Al(OH)4] + CO2 → NaHCO3 + Al(OH)3↓

trắng keo+ Cho vài giọt dd NH4Cl bão hòa vào phần thứ hai, thấy xuất hiện kết tủa trắng keo:

Na[Al(OH)4] + NH4Cl → Al(OH)3↓ + NaCl + NH3 + H2O

trắng keo

Buổi 3:

BÀI 8: CACBON – SILIC

A CACBON:

I Khảo sát khả năng hấp phụ của than hoạt tính:

Thu NO2 vào hai bình cầu nhỏ và khô cho đến khi hai bình có màu như nhau Cùng một lúc đổ 1g than hoạt tính vào một bình và 1g than gỗ vào bình còn lại Bình có chứa than hoạt tính mất màu nhanh hơn bình có chứa than gỗ và mất màu hoàn toàn, không khí trong bình trong suốt Than hoạt tính có khả năng hấp phụ tốt hơn than thường là do

II Tính chất hóa học của than:

2 Tác dụng của than với oxit đồng:

- Lấy 0.5g bột CuO và 0.5g bột than lên một tờ giấy, trộn kỹ rồi cho vào ống nghiệm chịu nhiệt, khô Dùng đèn khí đốt nóng mạng phần có hỗn hợp Sau 15-20 phút ngưng đốt, để nguội, thấy lẫn trong hỗn hợp có những đốm nhỏ màu đỏ

CuO + C Cu + CO2III Điều chế và tính chất của cacbon oxit:

- Rót vào bình cầu có nhánh khoảng 2ml dd H2SO4 đặc và vào phễu nhỏ giọt khoảng 2ml axit fomic Lấy một ống nghiệm, cho vào đó khoảng một ít dung dịch bạc nitrat trong ammoniac rồi lắp vào ống dẫn khí được nối với nhánh của bình cầu Cẩn thận đun nóng bình cầu đựng dd axit sunfuric rồi mở khóa phễu nhỏ giọt cho axit fomic từ từ chảy xuống

HCOOH CO↑ + H 2O

IV Điều chế và tính chất của khí cacbon dioxit:

- Khí CO2 được điều chế từ bình kíp bằng phản ứng của dd HCl (1:1) với đá vôi

CaCO3 + 2HClđ → CaCl2 + H2O + CO2↑ Dẫn khí CO2 đi qua bình đựng dd NaHCO3 để làm sạch và làm giàu khí CO2 và bình đựng dd H2SO4 đặc để làm khô khí

phản ứng rất lớn, có thể phá vỡ liên kết giữa C và O, đồng thời Mg có ái lực lớn nên dễ nhường electron

Mg + CO2 MgO + C

V Axit cacbonic và muối cacbonat:

1 Tính axit của dung dịch cacbonic:

- Sục khí CO2 vào ống nghiệm đựng nước cất trong khoảng 3-5 phút Dùng giấy chỉ thị vạn năng, xác định được pH của dung dịch bằng 5

CO2 + H2O → H2CO3

H2CO3 + H2O ⇌ HCO3 − + H3O+HCO3 −+ H2O ⇌ CO3 2− + H3O+

2 Tác dụng của khí cacbonic với dung dịch kiềm:

b) Lấy 2-3ml dung dịch NaOH vào ống nghiệm, cho khí CO2 lội qua tới khi gần trung tính, pH=8-9

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

CO2 + Na2CO3 → 2NaHCO3 Ion HCO3- vừa thủy phân, vừa phân ly trong nước:

HCO3 − + H2O → H2CO3 + OH−HCO3 − → CO3 2− + H+ Đun nóng dung dịch thu được, sau đó thử lại môi trường của dung dịch, thấy dung dịch có môi trường bazơ Khi đun nóng , NaHCO3 không bền với nhiệt nên bị phân hủy:

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2

Na2CO3 phân ly trong dd tạo thành ion CO32-, ion này thủy phân trong dd:

CO3 2− + H2O → HCO3 − + OH−

B SILIC:

II Axit silixic:

1 Điều chế axit silixic từ Na 2 SiO 3 loãng và CO 2 :

- Lấy vào ống nghiệm chừng 2ml dd NaSiO3 loãng và cho dòng khí CO2 lội qua, thấy xuất hiện kết tủa trắng

Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3↓trắng + Na2CO3

2 Điều chế dạng gel của axit silixic:

- Lấy vào ống nghiệm 3ml dd natri silicat bão hòa Thêm vào 3ml dd HCl 2N và dùng đũa thủy tinh khuấy mạnh hỗn hợp Dung dịch đông tụ lại dưới dạng gel

Na2SiO3 + HCl → H2SiO3↓ + NaCl

III Muối của axit silixic:

1 Thủy phân natri silicat:

- Lấy vào ống nghiệm 5-6 giọt dd Na2SiO3 loãng Thêm vào 1-2 giọt chỉ thị phenolphthalein, dung dịch chuyển sang màu hồng

Na2SiO3 phân ly hoàn toàn trong dung dịch thành ion Na+ và SiO3

Ion SiO3

bị thủy phân trong nước, sinh ra OH- làm đổi màu chỉ thị

SiO3 2− + H2O → HSiO3 − + OH−HSiO3 − + H2O → H2SiO3 + OH−

2 Muối ít tan của axit silixic:s

- Thêm 1-2 giọt dung dịch Na2SiO3 loãng vào 3 ống nghiệm đựng các dung dịch muối canxi (II), sắt (II) và coban (II)

Ở ống nghiệm chứa muối canxi (II) xuất hiện kết tủa trắng

Ca2+ + Na2SiO3 → 2Na+ + CaSiO3↓trắng

Ở ống nghiệm chứa muối sắt (II) xuất hiện kết tủa xanh lục Sau đó, kết tủa này tan vì dung dịch muối sắt (II) được pha trong môi trường axit nên axit có thể hòa tan muối silicat kết tủa

Fe2+ + Na2SiO3 → 2Na+ + FeSiO3↓xanh lục

Ở ống nghiệm chứa muối coban (II) xuất hiện kết tủa xanh lam Sau đó, kết tủa này cũng tan vì dung dịch muối coban (II) được pha trong môi trường axit nên axit

có thể hòa tan muối silicat kết tủa

Co2+ + Na2SiO3 → 2Na+ + CoSiO3↓xanh lam

3 Thủy phân thủy tinh:

- Dùng cặp sắt cặp một mảnh thủy tinh loại thường đốt nóng đỏ trên đèn cồn rồi

bỏ vào cối sứ chứa sẵn 3-5ml nước cất và vài giọt thủy tinh Nghiền nhỏ thủy tinh, dung dịch trong cối sứ chuyển sang màu hồng

Thủy tinh có công thức Na2O.CaO.6SiO2 bị thủy phân ra môi trường kiềm, làm chỉ thị chuyển màu

Na2O.CaO.6SiO2 + H2O ⇌ Na+

+ Ca2+ + HSiO3- + H2O

BÀI 9: THIẾC – CHÌ

A THIẾC:

II Các hợp chất của thiếc (II):

1 Điều chế và tính chất của thiếc (II) hidroxit:

- Lấy vào hai ống nghiệm, mỗi ống vài giọt dung dịch SnCl2 Thêm vào cả hai ống nghiệm từng giọt dung dịch NH3 cho tới khi kết tủa trắng tách ra hoàn toàn

SnCl2 + 2NH3 + 2H2O → Sn(OH)2↓trắng + 2NH4Cl

- Thêm 1ml dd HCl 2N vào ống thứ nhất, kết tủa tan hoàn toàn:

Sn(OH)2 + HCl → SnCl2 + 2H2O

- Thêm 1ml dd NaOH đặc vào ống thứ hai, kết tủa cũng tan hoàn toàn, tạo phức không màu:

Sn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Sn(OH)4]

 Kết luận: Sn(OH)2 có tính lưỡng tính

2 Tính chất của thiếc (II) clorua:

a) Lấy vào ống nghiệm một vài tinh thể SnCl2 rồi thêm vào từ từ từng giọt nước, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng

Nhỏ thêm dd NaOH đến dư, kết tủa lại tan

Sn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Sn(OH)4] c) Lấy vào ống nghiệm một lượng nhỏ tinh thể thiếc (II) clorua, thêm vào 1ml dd HCl đặc, đun nóng Khi đun nóng tạo thành phức không màu và bền, khi dùng nước cất pha loãng dung dịch không có kết tủa lại

SnCl2 + 2HCl H2[SnCl4] d) Lấy vào ba ống nghiệm lần lượt các dung dịch thủy ngân (II) nitrat, nước brom

và sắt (III) clorua Thêm vào ống chứa brom và ống chứa sắt (III) clorua vài giọt dd HCl loãng Sau đó thêm vào cả ba ống từng giọt dd SnCl2

- Ở ống chứa thủy ngân (II) nitrat xuất hiện kết tủa màu trắng:

- Ở ống chứa sắt (III) clorua và dd HCl loãng, dd trở nên trong suốt Nếu nhỏ vài giọt dd NaOH vào ống nghiệm sẽ xuất hiện kết tủa màu xanh rêu do trong ống nghiệm có lẫn cả ion Fe3+ và Fe2+:

SnCl2 + FeCl3 SnCl4 + FeCl2 vàng chanh

B CHÌ:

II Chì hidroxit:

- Lấy vào ống nghiệm vài giọt dd Pb(CH3COO)2 Thêm từng giọt dd NaOH cho đến khi thấy kết tủa trắng tách ra nhiều

Pb(CH3COO)2 + 2NaOH → Pb(OH)2↓trắng + 2CH3COONa

- Gạn kết tủa vào hai ống nghiệm Thêm vào một ống từng giọt dd HNO3 2N và vào ống kia từng giọt dd NaOH đến dư Ở cả hai ống, kết tủa trắng đều tan

Pb(OH)2 + HNO3 → Pb(NO3)2 + 2H2O Pb(OH)2 + 2NaOH → Na2[Pb(OH)4]

Pb(CH3COO)2 + 2NaCl → PbCl2↓trắng + 2CH3COONa b) Lấy vài tinh thể PbCl2 vào ống nghiệm rồi thêm vào một ít dd HCl đậm đặc, lắc đều, tinh thể tan trong axit đặc tạo thành phức không màu

PbCl2 + 2HCl ⇌ H2[PbCl4] Pha loãng dd bằng nước cất lại xuất hiện kết tủa trắng PbCl2 do phức chất không bền

b) Hòa tan vài tinh thể PbI2 trong nước, kết tủa không tan hết Đun nóng dung dịch làm tăng độ tan của chất, PbI2 tan hoàn toàn Để nguội từ từ, độ tan của chất giảm, trong dung dịch kết tinh những tinh thể có màu vàng lấp lánh

c) Bỏ vào ống nghiệm vài tinh thể PbI2, thêm từng giọt dd KI bão hòa, lắc đều cho tan hết kết tủa

PbI2 + 2KI ⇌ K2[PbI4] Thêm từ từ từng giọt nước vào ống nghiệm, lại xuất hiện kết tủa vàng do phức không bền

IV Chì dioxit:

- Ống nghiệm 1 chứa dd HCl đặc Cho vào ống nghiệm một ít tinh thể PbO2 rồi đun nóng Trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa PbCl2 trắng Dung dịch chuyển sang màu vàng do Cl2 tan trong nước Đặt một mẩu giấy tẩm dd KI và hồ tinh bột lên miệng ống nghiệm, Cl2 sinh ra đẩy I2 ra khỏi KI làm mẩu giấy chuyển sang màu xanh chàm

PbO2 + 4HCl Cl2↑ + PbCl2↓trắng + 2H2O

- Ống nghiệm 2 chứa dd MnSO4 và vài giọt H2SO4 loãng Cho tinh thể PbO2 vào ống nghiệm rồi đun nóng Dung dịch chuyển sang màu tím nhạt, đồng thời có kết tủa màu trắng Nếu cho dư MnSO4 sẽ tác dụng với HMnO4 tạo kết tủa MnO2 màu nâu nên dd MnSO4 phải rất loãng

MnSO4 + H2SO4 + PbO2 HMnO4 + PbSO4↓+ H2O

- Ống nghiệm 3 chứa dd KI và vài giọt H2SO4 loãng Cho tinh thể PbO2 vào ống nghiệm rồi đun nóng Dung dịch chuyển sang màu vàng do I2 tan trong nước, đồng thời xuất hiện kết tủa màu vàng Khi đun nóng có hơi tím thoát ra bám trên thành ống nghiệm do I2 thăng hoa

2KI + 2H2SO4 + PbO2 PbI2↓vàng + I2 + K2SO4 + 2H2O

- Ống nghiệm 4 chứa dd Cr2(SO4)3 Thêm từ từ vài giọt dd NaOH vào ống nghiệm, xuất hiện kết tủa màu xanh lục Thêm tiếp dd NaOH đến dư, kết tủa tan tạo thành dd màu xanh lục

Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3↓xanh lục + 3Na2SO4

Cr(OH)3 + 3NaOH → Na3[Cr(OH)6] Cho tinh thể PbO2 vào ống nghiệm, dd chuyển sang màu vàng chanh

2Na3[Cr(OH)6] + 3PbO2 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 3Na2[Pb(OH)4] + 2H2O

Phản ứng chung:

Cr2(SO4)3 + 16NaOH + 3PbO2 → 2Na2CrO4 + 3Na2[Pb(OH)4] + 3Na2SO4 + 2H2O

 Kết luận: PbO2 có tính oxi hóa mạnh

Buổi 4:

BÀI 11: NITƠ – AMONIAC – MUỐI AMONI

A NITƠ:

1 Điều chế nito từ dung dịch amoni clorua và natri nitrit:

- Lấy vào ống nghiệm 2ml dung dịch NH4Cl bão hòa và 2ml dd NaNO2 bão hòa Đun nhẹ ống nghiệm, phản ứng xảy ra mãnh liệt, sinh ra khí N2 Đưa tàn đóm đỏ vào miệng ống nghiệm, tàn đóm tắt do N2 không duy trì sự cháy

Khi cho dung dịch NH4Cl tác dụng với dung dịch NaNO2, sinh ra muối NH4NO2 Nhưng muối này không bền mà bị phân hủy bởi nhiệt sinh ra khí N2

NH4Cl + NaNO2 → NH4NO2 + NaCl

NH4NO2 N2↑ + H2O

B AMONIAC VÀ MUỐI AMONI:

I Amoniac:

5 Cân bằng trong dung dịch amoniac:

Lấy dd amoniac loãng và vài giọt chỉ thị phenolphtalein vào một ống nghiệm rồi chia đều ra 4 ống nghiệm khác

Trong ống nghiệm tồn tại cân bằng:

NH3 + H2O ⇌ NH4

+ + OH−

- Ống nghiệm 1: Cho thêm một ít tinh thể NH4Cl, lắc cho tan NH4Cl phân ly hoàn toàn trong dung dịch tạo thành ion NH4

+ Nồng độ của ion NH4

+ tăng, làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, nồng độ OH− giảm làm dung dịch nhạt màu hồng

- Ống nghiệm 2: Cho từng giọt dd H2SO4 loãng H2SO4 phân ly hoàn toàn ở nấc thứ nhất ra ion H+ H+ phản ứng với OH−, làm nồng độ OH− giảm, mặc dù cân bằng

có chuyển dịch theo chiều thuận để tăng nồng độ OH− nhưng không đủ để bù được

OH− mất đi Dung dịch mất màu hồng

- Ống nghiệm 3: Đun nóng ống nghiệm làm giảm độ tan của NH3 trong nước Nồng độ NH3 giảm làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, nồng độ OH−giảm làm dung dịch nhạt màu hồng

6 Tính khử của dung dịch amoniac:

- Ống nghiệm 1 chứa dd Br2 loãng Cho vào ống nghiệm vài giọt dd NH3 đặc, đun nhẹ Dung dịch mất màu, có sủi bọt khí

Br2 + NH3 N2↑ + HBr

- Ống nghiệm 2 chứa dd KMnO4 loãng Cho vào ống nghiệm vài giọt dd NH3 đặc, đun nhẹ Dung dịch mất màu tím, có màu vàng nâu rất nhạt do kết tủa MnO sinh

ra rất ít vì khi đun nóng độ tan của NH3 trong dung dịch giảm Có sủi bọt khí trong dung dịch

2KMnO4 + 2NH3 2MnO2↓ + N2↑ + 2KOH + 2H2O

7 Khả năng tạo phức của dd amoniac:

- Ống nghiệm 1 chứa dd AgNO3 Thêm vào ống nghiệm vài giọt NaCl loãng, thấy xuất hiện kết tủa trắng AgCl Thêm vào ống nghiệm từ từ từng giọt dd NH3 đặc cho tới khi kết tủa tan hoàn toàn, dd trong suốt

AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Cl

- Ống nghiệm 2 chứa dd CuSO4 Thêm vào ống nghiệm vài giọt NaOH loãng, thấy xuất hiện kết tủa xanh Cu(OH)2 Thêm vào ống nghiệm từng giọt dd NH3 đặc cho tới khi kết tủa tan hoàn toàn, dd có màu xanh lam đặc trưng

Cu(OH)2 + NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2

II Muối amoni:

3 Phản ứng nhận biết ion amoni:

- Lấy 1ml dd amoniac vào ống nghiệm, thêm vài giọt dd kiềm đặc và vài giọt thuốc thử Nessle vào ống nghiệm, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu gạch cua

NH3 + 2K2[HgI4] + 3KOH → Hg2NI.H2O↓gạch cua + 7KI + 2H2O

BÀI 12: CÁC HỢP CHÁT CHỨA OXI CỦA NITƠ

A CÁC OXIT CỦA NITƠ:

I Điều chế và tính chất của khí đinitơ oxit:

- Bỏ một ít tinh thể muối NH4NO3 vào ống nghiệm rồi đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn Đưa tàn đóm đỏ vào miệng ống nghiệm để thử khí bay ra, tàn đóm tắt do khí

N2O chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ 500°C, nhiệt sinh ra không đủ để xảy ra phản ứng

NH4NO3 (r) N2O↑ + H2O (N2O N2↑ + O2↑)

II Điều chế và tính chất của khí nito oxit:

1 Điều chế khí nito oxit:

- Rót vào phễu nhỏ giọt dd HNO3 30%, cho vào bình cầu vài gam phoi đồng Mở khóa phễu cho phản ứng xảy ra, trong bình cầu sinh ra khí có màu nâu do NO sinh

ra phản ứng với O2 trong bình cầu sinh ra NO2 Dẫn khí thu được đi qua bình rửa

khí chứa dd NaOH, thu khí NO bằng phương pháp đẩy nước Trong lọ thu khí thu được khí không màu do khí NO2 tác dụng với NaOH

Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O

2NO + O2 → 2NO2

2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

2 Tính chất của khí nito oxit:

a) Sục khí NO vào các ống nghiệm:

- Ống nghiệm 1 chứa dd FeSO4: xuất hiện kết tủa màu nâu thẫm

FeSO4 + NO → Fe(NO)SO4↓nâu thẫm

- Ống nghiệm 2 chứa dd HNO3 đặc: sinh ra khí màu nâu

Mg + NO MgO + N2↑ c) Đốt cháy que đóm đến khi có tàn đỏ rồi đưa tàn đóm vào lọ chứa khí NO, tàn đóm tắt vì nhiệt sinh ra không đủ để xảy ra phản ứng vì NO bị phân hủy ở nhiệt độ trên 500°C

B AXIT NITRIC:

II Tính chất của axit nitric:

1 Tác dụng của dung dịch axit nitric với các kim loại:

a) Lấy vào hai ống nghiệm vài giọt dd HNO3 đặc

- Thêm vào ống thứ nhất một mảnh nhỏ đồng, dd chuyển sanh màu xanh, có khí màu nâu thoát ra

b) Lấy vào hai ống nghiệm vài giọt dd HNO3 loãng

- Thêm vào ống thứ nhất một mảnh nhỏ đồng, dd chuyển sang màu xanh, có sủi bọt khí tỏng dung dịch, khí thoát ra hóa nâu trong không khí

Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O

xanh 2NO + O2 → 2NO2↑nâu đỏ

- Thêm vào ống thứ hai một mảnh nhỏ kẽm, sau khi phản ứng kết thúc cho vào ống nghiệm vài giọt thuốc thử Nessle, thấy xuất hiện kết tủa màu gạch cua

Sản phẩm khử còn phụ thuộc vào bản chất của kim loại Khi kim loại tác dụng với H+ sẽ sinh ra H•, H• sẽ khử NO3

− xuống các mức oxi hóa thấp hơn, tạo ra các sản phẩm khử khác nhau

2 Tác dụng của dung dịch HNO 3 đặc với dung dịch H 2 S:

- Cho vào bình đựng dung dịch H2S vài giọt dung dịch HNO3 đặc Trong ống nghiệm xảy ra phản ứng:

H2S + HNO3 → NO2↑ + S↓ + H2O

Vì thí nghiệm được làm trong tủ hút nên khí NO2 sinh ra bị hút đi, đồng thời nồng độ của dd H2S là rất nhỏ nên kết tủa lưu huỳnh sinh ra là rất ít

3 Tác dụng của dung dịch axit nitric với dung dịch FeSO 4 :

- Nghiêng ống nghiệm đựng dd FeSO4 bão hòa và vài giọt dd H2SO4 đặc, nhỏ từ

từ từng giọt dd HNO3 50%, dựng thằng ống nghiệm, không lắc, thấy thoát ra khí có màu nâu đỏ Ở giữa ống nghiệm chỗ giao nhau giữa hai dd xuất hiện kết tủa nâu

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + NO↑ + H2O

FeSO4 + NO → Fe(NO)SO4↓nâu thẫm Lắc đều ống nghiệm, kết tủa nâu tan ra, dd có màu vàng

III Nước cường thủy:

Điều chế và tách lấy kết tủa HgS, chia kết tủa vào ba ống nghiệm:

- Ống nghiệm 1: Cho 0,5ml dd HCl đặc, kết tủa không tan

- Ống nghiệm 2: Cho 0,5ml dd HNO3 đặc, kết tủa tan rất ít, tạo nên lưu huỳnh kết tủa trắng keo Trên thực tế, kết tủa có thể tan, tạo nên muối kép Hg(NO3)2.HgS kết tủa trắng dạng hạt, dễ bị nhầm là lưu huỳnh

HgS + HNO3 → Hg(NO3)2 + S↓trắng keo + NO2↑ + H2O

C CÁC MUỐI NITRAT VÀ NITRIT:

I Tính chất của các muối nitrat:

3 Khử ion nitrat bằng nhôm kim loại trong môi trường kiềm:

- Lấy khoảng 3ml dd KOH 3% vào ống nghiệm chứa một ít bột nhôm Gạn lấy dung dịch, cho thêm vào 2ml dd KNO3 Kết thúc phản ứng, nhỏ vào vài giọt thuốc thử Nessle, thấy xuất hiện kết tủa màu gạch cua

Bột nhôm tan trong dd kiềm tạo phức K[Al(OH)4] và H• có tính khử mạnh Khi cho dd KNO3 vào, H• khử từ N+5 về N-3, tạo ra sản phẩm là NH3, khi nhỏ Nessle vào có kết tủa màu gạch cua

8Al + 5KOH + 3KNO3 + 18H2O → 8K[Al(OH)4] + 3NH3

II Điều chế và tính chất của kali nitrit:

2 Tính chất của kali nitrit:

- Ống nghiệm 1 chứa dd KMNO4 và vài giọt H2SO4 Thêm từng giọt dd KNO2vào, dung dịch mất màu, chuyển sang không màu

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5KNO2 → 2MnSO4 + 5KNO3 + K2SO4 + 3H2O

- Ống nghiệm 2 chứa dd K2Cr2O7 và vài giọt H2SO4 Thêm từng giọt dd KNO2vào, dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh

K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3KNO2 → Cr2(SO4)3 + 3KNO3 + K2SO4 + 4H2O

- Ống nghiệm 4 chứa dd FeSO4 và vài giọt H2SO4 Thêm từng giọt dd KNO2 vào, dung dịch chuyển sang màu vàng

2FeSO4 + 2H2SO4 + 2KNO2 → Fe2(SO4)3 + 2NO + K2SO4 + 2H2O

Buổi 5:

BÀI 14: PHOTPHO – ANTIMON – BISMUT

A PHOTPHO:

I Điều chế và tính chất của photpho trắng:

- Lấy một ít photpho đỏ vào đáy ống nghiệm dựng thẳng Lắp một ống dẫn khí xuống tận đáy ống nghiệm và dẫn đầy khí CO2 vào trong ống nghiệm từ bình Kíp Nút nhẹ miệng ống nghiệm bằng một ít bông Đặt ống nghiệm nằm ngang, đun nhẹ phần chứa photpho

Pđỏ ă

P4 (trắng)

- Để ống nghiệm nguội, đưa vào chỗ tối, dùng cặp gỗ cặp ống nghiệm rồi dùng cặp sắt mở miếng bông Photpho trắng tự bốc cháy trong không khí nên phát quang trong bóng tối

- Cho photpho trắng tác dụng với dd đồng sunfat, trong dung dịch xuất hiện đồng kim loại màu đỏ

2Ptrắng + 5CuSO4 + 8H2O → 5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4

- Cho photpho trắng tác dụng với dd bạc nitrat, trong dung dịch xuất hiện bạc kim loại màu đen

Ptrắng + 5AgNO3 + 8H2O → 5Ag + H3PO4 + 5HNO3

II Axit photphoric và các muối photphat:

1 Tác dụng của ion photphat và amoni molipdat:

- Thêm vài giọt dd Na3PO4 vào ống nghiệm chứa dd (NH4)2MoO4 bão hòa đã được axit hóa bằng vài giọt dd HNO3 đặc, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu vàng

3NH4 + + 12MoO4 2−

+ PO4 3− + 24H+ → (NH4)3[PMo12O40]↓vàng + 12H2O

 Phản ứng dùng để nhận biết ion photphat

2 Sự thủy phân của các muối natri photphat:

- Đo pH của các dd muối natri photphat thế 1, 2, 3 lần:

+ Na3PO4: 12

PO4 3−+ H2O ⇌ HPO4 2−

+ OH−+ Na2HPO4: 8

HPO4 2−

+ H2O ⇌ H2PO4 −

+ OH− (xảy ra mạnh hơn) HPO4

3 Sự tạo thành các muối photphat ít tan:

a) Thêm vài giọt dd AgNO3 vào ống nghiệm chứa dd Na3PO4, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu vàng

Na3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4↓vàng + 3NaNO3b) Lấy vài giọt dd CaCl2 vào các ống nghiệm:

+ Ống nghiệm 1 chứa dd NaH2PO4 và dd NH3: xuất hiện kết tủa trắng

NaH2PO4 + NH3 + CaCl2 → CaHPO4↓trắng + NH4Cl + NaCl + Ống nghiệm 2 chứa dd Na2HPO4: xuất hiện kết tủa trắng

Na2HPO4 + CaCl2 → CaHPO4↓trắng + 2NaCl + Ống nghiệm 3 chứa dd NaH2PO4: không xảy ra phản ứng

- Gạn lấy kết tủa, chia kết tủa thành 2 phần, lần lượt hòa tan trong dd CH3COOH 1N và HCl 1N, thấy kết tủa tan

CaHPO4 + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H3PO4

CaHPO4 + 2HCl → CaCl2 + H3PO4

 Lưu ý: Ở ống nghiệm 1 tùy nồng độ của dd NH3 mà có thể tạo ra kết tủa

Ca3(PO4)2 màu trắng Kết tủa này chỉ tan trong dd HCl 1N chứ không tan trong dd

CH3COOH 1N

B ANTIMON:

1 Sự thủy phân của các muối antimony (III) clorua:

- Lấy vài tinh thể SbCl3 vào ống nghiệm và cho vào vài giọt nước cất, thấy xuất hiện kết tủa màu trắng Sau đó thêm vào ống nghiệm vài giọt dd HCl loãng, kết tủa trắng tan ra Lại thêm vào vài giọt nước, xuất hiện kết tủa trắng

Trong dung dịch tồn tại cân bằng:

SbCl3 + H2O ⇌ SbOCl↓trắng + 2HCl

 Để pha được dd SbCl3 trong suốt (cũng như dung dịch các muối Fe3+, Cu2+, Ni2+,

Co2+,…), cần pha trong môi trường axit

2 Điều chế và tính chất của antimony hidroxit:

a) Thêm vào ống nghiệm chứa dd SbCl3 từng giọt dd NaOH cho tới khi có kết tủa trắng tách ra nhiều

SbCl3 + 3NaOH → Sb(OH)3↓trắng + 3NaCl Gạn lấy kết tủa, hòa tan lần lượt bằng dd HCl và dd NaOH, thấy kết tủa tan

Sb(OH)3 + 3HCl → SbCl3 + 3H2O Sb(OH)3 + NaOH → Na[Sb(OH)4] b) Lấy vài giọt dd AgNO3 vào một ống nghiệm rồi thêm từng giọt dd NH3 cho tới khi kết tủa tạo thành vừa tan hết

AgNO3 + 3NH3 + H2O → NH4NO3 + [Ag(NH3)2](OH)