Tài liệu Thực hành hóa học vô cơ

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT F7G GIAÙO TRÌNH THÖÏC HAØNH HOÙA VOÂ CÔ LEÂ THÒ HAÛI – HOÀ BÍCH NGOÏC 2000 Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -2- MUÏC LUÏC MÔÛ ÑAÀU .................................................................................................................. 7 YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI SINH VIEÂN ............................................................................ 8 Baøi 1: oxY - OZON. ................................................................................................ 9 I. Ñieàu cheá oxy ..................................................................................................... 9 II. Thöû tính chaát cuûa oxy..................................................................................... 10 III. Ñieàu cheá ozon............................................................................................... 10 IV. Thöû tính chaát cuûa ozon.................................................................................. 11 V. So saùnh khaû naêng oxy hoùa cuûa O2 vôùi O3 ....................................................... 11 Baøi 2: HYDRO. NÖÔÙC OXYGEN......................................................................... 12 I. Ñieàu cheá hydro................................................................................................ 12 II. Thöû tính chaát cuûa hydro ................................................................................. 13 1- Phaûn öùng cuûa hydro vôùi oxyt ñoàng. ............................................................ 13 2- So saùnh hoaït ñoä cuûa hydro phaân töû vaø hydro nguyeân töû. ............................ 13 III. Ñieàu cheá nöôùc oxygen .................................................................................. 13 IV. Thöû tính chaát cuûa nöôùc oxygen..................................................................... 14 Baøi 3: KIM LOAÏI KIEÀM ........................................................................................ 15 I. Tính chaát cuûa Na kim loaïi ............................................................................... 15 II. Phaûn öùng nhuoäm maøu ngoïn löûa cuûa caùc kim loaïi kieàm .................................. 15 III. Caùc muoái ít tan cuûa Na, K............................................................................. 15 IV. Ñieàu cheá Na2CO3 khan................................................................................. 16 1- Ñieàu cheá NaHCO3 ...................................................................................... 16 2- Ñieàu cheá Na2CO3 khan............................................................................... 16 V. Natri sulphat vaø caùc hydrat cuûa noù ................................................................. 16 Baøi 4: KIM LOAÏI KIEÀM THOÅ .............................................................................. 18 I. Tính chaát cuûa Mg kim loaïi .............................................................................. 18 II. Caùc hydroxyt cuûa caùc kim loaïi kieàm thoå ........................................................ 18 III. Muoái cuûa caùc kim loaïi kieàm thoå ................................................................... 19 1- Ñieàu cheá muoái keùp MgNH4PO4.................................................................. 19 2- Ñieàu cheá MgSO4.7H2O............................................................................... 19 3- Laáy vaøo oáng nghieäm 3 - 4 gioït dung dòch CaCl2;........................................ 19 4- Ñieàu cheá BaSO4 vaø SrSO4:......................................................................... 19 5- Laàn löôït laáy vaøo 3 oáng nghieäm dung dòch cuûa caùc muoái Ba2+, Sr2+ vaø Ca2+. ........................................................................................................................ 20 6- Caùc muoái oxalat.......................................................................................... 20 7- Caùc muoái cromat. ....................................................................................... 20 IV. Phaûn öùng nhuoäm maøu ngoïn löûa. ................................................................... 20 Baøi 5: BO................................................................................................................ 21 I. Ñieàu cheá acid boric (H3BO3) ........................................................................... 21 II. Phaûn öùng cuûa acid boric vôùi röôïu etylic ......................................................... 21 III. Ñieàu cheá anhydrit boric ................................................................................ 21 IV. Ñieàu cheá Bo voâ ñònh hình vaø thöû tính chaát cuûa Bo ....................................... 22 V. Ñieàu cheá ngoïc borat....................................................................................... 22 Baøi 6: NHOÂM ......................................................................................................... 23 Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -3- I. Tính chaát cuûa Al kim loaïi ................................................................................ 23 II. Ñieàu cheá vaø thöû tính chaát cuûa Al(OH)3 .......................................................... 23 III. Söï thuûy phaân cuûa caùc muoái nhoâm ................................................................. 24 IV. Ñieàu cheá pheøn nhoâm - kali töø ñaát seùt ............................................................ 24 1- Ñieàu cheá dung dòch Al2(SO4)3 .................................................................... 24 2- Ñieàu cheá dung dòch K2SO4 ......................................................................... 24 Baøi 7: CARBON ..................................................................................................... 26 I. Ñieàu cheá vaø khaûo saùt tính haáp phuï cuûa than hoaït tính..................................... 26 II. Tính chaát hoùa hoïc cuûa than ............................................................................ 26 III. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa CO2...................................................................... 27 IV. Acid carbonic vaø muoái carbonat ................................................................... 27 V. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa CO ........................................................................ 28 1- Ñieàu cheá khí CO: laép duïng cuï nhö hình veõ (hình 6) ................................... 28 2- Cho khí CO loäi qua dung dòch CuCl. Quan saùt hieän töôïng. ........................ 28 Baøi 8: SILIC .......................................................................................................... 29 I. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa Si............................................................................ 29 II. Ñieàu cheá caùc daïng khaùc nhau cuûa acid silicic................................................ 29 III. Muoái cuûa acid silicic ..................................................................................... 30 1- Ñieàu cheá thuûy tinh tan. ............................................................................... 30 2- Muoái ít tan cuûa acid silicic.......................................................................... 30 3- Thuûy phaân thuûy tinh.................................................................................... 30 Baøi 9: NITÔ........................................................................................................... 31 I. Ñieàu cheá khí N2 ............................................................................................... 31 II. Amoniac......................................................................................................... 31 1- Caân baèng trong dung dòch amoniac. ........................................................... 31 2- Nhieät phaân caùc muoái amoni........................................................................ 32 + 3- Phaûn öùng cuûa NH 4 vôùi thuoác thöû Nesler (K2[HgI4])................................ 32 III. Caùc oxyt cuûa nitô .......................................................................................... 32 1- Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa N2O. .................................................................. 32 2- Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa NO..................................................................... 32 IV. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa NO2 ..................................................................... 33 Baøi 10: Nitô (tieáp theo) vaø Phospho ...................................................................... 34 I. Tính chaát cuûa acid HNO3................................................................................. 34 II. Caùc muoái nitrat............................................................................................... 35 1- Nhieät phaân caùc muoái nitrat. ........................................................................ 35 III. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa P traéng ................................................................. 35 IV. Caùc acid phosphoric ..................................................................................... 35 1- Acid HPO3 .................................................................................................. 35 2- Acid H4P2O7................................................................................................ 36 3- Acid H3PO4 ................................................................................................. 36 V. Muoái cuûa acid orthophosphoric...................................................................... 36 1- Söï thuûy phaân cuûa caùc muoái phosphat.......................................................... 36 2- Nhieät phaân caùc muoái phosphat. .................................................................. 36 Baøi 11: PHOSPHO VAØ CAÙC HÔÏP CHAÁT............................................................. 38 Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -4- I. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa phospho traéng ........................................................ 38 II. Ñieàu cheá P2O5 ................................................................................................ 38 III. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa caùc acid phosphoric ............................................. 39 1- Acid metaphosphoric.................................................................................. 39 2- Acid pyrophosphoric................................................................................... 39 3- Acid orthophosphoric.................................................................................. 39 IV. Muoái cuûa acid orthophosphoric .................................................................... 40 1- Söï thuûy phaân cuûa caùc muoái phosphat.......................................................... 40 2- Nhieät phaân caùc muoái phosphat. .................................................................. 40 Baøi 12: LÖU HUYØNH VAØ CAÙC HÔÏP CHAÁT SULPHUA .................................... 41 I. Caùc daïng thuø hình vaø tính chaát vaät lyù cuûa löu huyønh....................................... 41 1- Ñieàu cheá löu huyønh hình thoi (Sα). ............................................................. 41 2- Ñieàu cheá löu huyønh ñôn taø (Sβ). ................................................................. 41 3- Löu huyønh deûo............................................................................................ 41 II. Tính chaát hoùa hoïc cuûa löu huyønh ................................................................... 42 III. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa hydrosulphua....................................................... 42 1- Ñieàu cheá H2S. ............................................................................................. 42 2- Tính chaát cuûa H2S....................................................................................... 43 IV. Caùc sulphua kim loaïi .................................................................................... 43 Baøi 13: CAÙC HÔÏP CHAÁT ÔÛ MÖÙC OXY HOÙA DÖÔNG CUÛA LÖU HUYØNH ... 45 I. Khí sulphurô - Acid sulphurô - Sulphit ............................................................ 45 1- Khí sulphurô. .............................................................................................. 45 2- Acid sulphurô. ............................................................................................ 46 3- Natri sulphit vaø natri hydrosulphit. ............................................................. 47 II. Acid sulphuric ................................................................................................ 47 1- Ñieàu cheá acid sulphuric baèng phöông phaùp tieáp xuùc. ................................. 47 2- Ñieàu cheá H2SO4 baèng phöông phaùp nitro hoùa. ........................................... 48 3- Tính chaát cuûa H2SO4................................................................................... 49 III. Natri thiosulphat (Na2S2O3) .......................................................................... 49 1- Ñieàu cheá Na2S2O3....................................................................................... 49 2- Tính chaát cuûa Na2S2O3................................................................................ 49 IV. Kali pesulphat (K2S2O8) ............................................................................... 49 1- Ñieàu cheá K2S2O8......................................................................................... 49 2- Tính chaát cuûa K2S2O8. ................................................................................ 50 Baøi 14: halogen vaø hôïp chaát halogenua ................................................................ 52 I. Ñieàu cheá caùc halogen ...................................................................................... 52 1- Ñieàu cheá Clo............................................................................................... 52 2- Ñieàu cheá Broâm. .......................................................................................... 52 3- Ñieàu cheá Iod. .............................................................................................. 53 II. Tính chaát cuûa caùc halogen ............................................................................. 53 1- Tính chaát cuûa khí Clo.................................................................................. 53 2- Tính chaát cuûa Broâm vaø Iod. ........................................................................ 54 3- So saùnh tính oxy hoùa cuûa caùc halogen. ....................................................... 55 III. Hôïp chaát halogenua...................................................................................... 55 Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -5- 1- Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa HCl.................................................................... 55 2- Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa HF. .................................................................... 56 3- Ñieàu cheá HI. ............................................................................................... 56 4- Ñieàu cheá KI. ............................................................................................... 56 5- So saùnh tính khöû cuûa caùc ion halogenua..................................................... 57 Baøi 15: CAÙC HÔÏP CHAÁT COÙ OXY CUÛA CLO .................................................... 58 I. Nöôùc clo .......................................................................................................... 58 II. Nöôùc Javel ..................................................................................................... 58 III. Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa KClO3 .................................................................. 58 1- Ñieàu cheá. .................................................................................................... 58 2- Tính chaát..................................................................................................... 58 Baøi 16: ÑOÀNG - BAÏC ............................................................................................ 60 I. Ñoàng................................................................................................................ 60 1- Tính chaát cuûa ñoàng kim loaïi. ...................................................................... 60 2- Caùc hôïp chaát Cu (II). .................................................................................. 60 3- Caùc hôïp chaát Cu (I). ................................................................................... 60 II. Baïc ................................................................................................................. 61 1- Ñieàu cheá baïc kim loaïi................................................................................. 61 2- Caùc halogenua baïc. .................................................................................... 61 Baøi 17: CAÙC NGUYEÂN TOÁ PHAÂN NHOÙM IIB & CAÙC HÔÏP CHAÁT................... 63 I. Keõm ................................................................................................................. 63 1- Keõm kim loaïi.............................................................................................. 63 2- Keõm hydroxyt............................................................................................. 63 3- Keõm sulphua............................................................................................... 63 II. Cadimi............................................................................................................ 64 1- Cadimi kim loaïi. ......................................................................................... 64 2- Cadimi hydroxyt. ........................................................................................ 64 3- Phöùc chaát cuûa Cadimi. ................................................................................ 64 III. Thuûy ngaân ..................................................................................................... 64 1- Caùc muoái cuûa Hg(II)................................................................................... 64 2- Hoãn hoáng amoni. ........................................................................................ 65 Baøi 18: CROM VAØ CAÙC HÔÏP CHAÁT .................................................................... 66 I. Ñieàu cheá crom kim loaïi ................................................................................... 66 II. Ñieàu cheá Cr(CH3COO)2. ................................................................................ 66 III. Caùc hôïp chaát Cr(III)...................................................................................... 67 IV. Caùc hôïp chaát Cr(VI). .................................................................................... 67 1- Ñieàu cheá K2 CrO4. ...................................................................................... 67 2- Tính chaát cuûa K2CrO4. ................................................................................ 68 3- Ñieàu cheá CrO3. ........................................................................................... 68 4- Tính chaát cuûa CrO3. .................................................................................... 68 5- Caùc hôïp chaát peroxyt cuûa crom. ................................................................. 68 Baøi 19: MANGAN VAØ CAÙC HÔÏP CHAÁT .............................................................. 70 I. Ñieàu cheá KMnO4............................................................................................. 70 II. Tính chaát KMnO4........................................................................................... 70 Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -6- III. Caùc hôïp chaát Mn(II). .................................................................................... 70 1- Mangan (II) hydroxyt. ................................................................................ 70 2- Tính khöû cuûa Mn(II). .................................................................................. 71 Baøi 20: Fe - Co - Ni ................................................................................................ 72 I- Saét vaø caùc hôïp chaát. ........................................................................................ 72 1- Ñieàu cheá saét kim loaïi.................................................................................. 72 2- Söï aên moøn saét vaø baûo veä saét khoûi aên moøn. ................................................ 72 3- Caùc hôïp chaát Fe(II)..................................................................................... 73 4- Caùc hôïp chaát Fe(III). .................................................................................. 73 5- Ñieàu cheá vaø tính chaát cuûa ferat................................................................... 74 II. Caùc hôïp chaát cuûa Cobalt vaø Niken................................................................. 74 1- Caùc hôïp chaát Co(II) vaø Ni(II). .................................................................... 74 2- Caùc hôïp chaát cuûa Cobalt vaø Niken. ............................................................ 75 Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -7- MÔÛ ÑAÀU Giaùo trình Thöïc taäp Hoùa Voâ cô duøng cho sinh vieân ngaønh Hoùa, Tröôøng Ñaïi hoïc Ñaølaït. Ñaây laø moät phaàn quan troïng cuûa toaøn boä giaùo trình Hoùa Voâ cô noùi rieâng vaø caùc giaùo trình hoùa hoïc noùi chung. Trong hoùa hoïc, thöïc nghieäm laø moät boä phaän raát quan troïng vì baûn thaân hoùa hoïc laø moät ngaønh khoa hoïc coù moái quan heä lyù thuyeát - thöïc nghieäm chaët cheõ. Hoùa hoïc coù cô sôû lyù luaän khoa hoïc nhöng nhöõng cô sôû lyù thuyeát ñoù ñeàu ñöôïc ñuùc keát vaø phaùt trieån qua nhöõng coâng trình thöïc nghieäm ñöôïc tích luõy laïi; cho neân phöông phaùp nghieân cöùu chuû yeáu trong hoùa hoïc laø phöông phaùp thöïc nghieäm. Trong quaù trình hoïc taäp, thöïc nghieäm hoùa hoïc giuùp cho sinh vieân laøm quen vôùi thöïc teá, keát hôïp giöõa lyù thuyeát ñaõ hoïc vôùi thöïc nghieäm; boài döôõng cho sinh vieân caùch nhaän xeùt nhaïy vaø chính xaùc caùc hieän töôïng; boài döôõng cho sinh vieân phöông phaùp lyù luaän khoa hoïc, taùc phong caån thaän, chính xaùc, tæ mæ; reøn luyeän cho sinh vieân caùc thao taùc cô baûn cuûa coâng vieäc thöïc nghieäm. Ñoù laø nhöõng ñöùc tính vaø kyõ naêng raát caàn thieát cuûa ngöôøi caùn boä kyõ thuaät trong nghieân cöùu khoa hoïc cuõng nhö quaûn lyù kyõ thuaät sau naøy. Maët khaùc, thöïc nghieäm hoùa hoïc giuùp cho sinh vieân oân taäp vaø kieåm tra laïi caùc vaán ñeà lyù thuyeát ñaõ hoïc, treân cô sôû ñoù hieåu saâu saéc vaø nhôù laâu nhöõng noäi dung cô baûn cuûa giaùo trình lyù thuyeát. Caùc baøi Thöïc taäp Hoùa Voâ cô goàm hai noäi dung chính: toång hôïp caùc chaát vaø thöû tính chaát cuûa caùc chaát. + Phaàn toång hôïp bao goàm caùc baøi toång hôïp töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp seõ giuùp cho sinh vieân coù khaû naêng ñoäc laäp, chuû ñoäng, saùng taïo khi laøm vieäc; reøn luyeän cho sinh vieân tính caån thaän, chính xaùc vaø kheùo leùo. Ñeå laøm caùc baøi toång hôïp, sinh vieân phaûi töï mình pha laáy moät soá dung dòch caàn thieát, töï mình laáy caùc duïng cuï thí nghieäm vaø tieán haønh thí nghieäm döôùi söï höôùng daãn cuûa caùn boä giaûng daïy. + Phaàn thöû tính chaát cô baûn cuûa caùc chaát voâ cô coù tính chaát moâ taû; do ñoù khoâng traùnh khoûi ñôn ñieäu nhöng laø nhöõng kieán thöùc maø ngöôøi laøm hoùa hoïc khoâng theå khoâng bieát. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -8- YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI SINH VIEÂN Chuaån bò baøi. Ñeå laøm thí nghieäm ñöôïc toát, sinh vieân phaûi chuaån bò baøi ôû nhaø: tính toaùn caùc soá lieäu caàn thieát khi laøm baøi thí nghieäm, xem laïi phaàn lyù thuyeát vaø caùc taøi lieäu tham khaûo coù lieân quan, saép xeáp moät caùch khoa hoïc keá hoaïch tieán haønh thöïc nghieäm trong giôø thí nghieäm ... Tieán haønh thí nghieäm. - Sau khi nhaän duïng cuï, sinh vieân phaûi röûa saïch caùc duïng cuï vaø saáy khoâ nhöõng duïng cuï ñoøi hoûi saáy khoâ. - Caùc sinh vieân caàn löu yù laø khi tieán haønh caùc baøi toång hôïp caàn laáy löôïng hoùa chaát chính xaùc theo baøi höôùng daãn. Vôùi caùc thí nghieäm thöû tính chaát ñöôïc tieán haønh theo phöông phaùp löôïng nhoû, vì vaäy löôïng dung dòch caàn söû duïng laáy vaøo oáng nghieäm khoâng bao giôø quaù 1/3 oáng. - Khi laøm thí nghieäm phaûi chuù yù quan saùt, suy nghó vaø giaûi ñaùp caùc hieän töôïng xaûy ra roài ghi cheùp vaøo vôû ”Nhaät kyù thöïc nghieäm”. - Moãi nhoùm (hai ñeán ba sinh vieân) laøm thí nghieäm ôû moät choã; traùnh ñi laïi loän xoän; khi caàn di chuyeån töø nôi naøy ñeán nôi khaùc phaûi baûo ñaûm traät töï: khoâng chaïy, khoâng vung vaåy duïng cuï, khoâng noùi cöôøi oàn aøo. - Caùc loï hoùa chaát phaûi ñeå treân giaù, khoâng ñeå xuoáng maët baøn, khoâng di chuyeån ñi nôi khaùc. Khi laáy hoùa chaát xong phaûi ñaäy naép loï ngay; tuyeät ñoái khoâng caém nhaàm oáng nhoû gioït cuûa loï nay sang loï khaùc; tuyeät ñoái khoâng cho caùc duïng cuï laáy hoùa chaát khoâng saïch vaøo caùc loï hoùa chaát. - Tuyeät ñoái khoâng neám, ngöûi ... hoùa chaát. Neáu bò hoùa chaát vaêng vaøo ngöôøi (maët, maét ...) phaûi baùo vôùi giaùo vieân ñeå ñöôïc höôùng daãn sô cöùu kòp thôøi. - Khi laøm thí nghieäm vôùi caùc hoùa chaát ñoäc, bay hôi (khí Cl2, NO2, H2S ...) phaûi laøm trong tuû hoát hoaëc oû choã thoaùng gioù theo quy ñònh cuûa phoøng thí nghieäm. Hoùa chaát deã chaûy (KOH, CaCl2 ...), deã bay hôi (NH3 ñaëc, HCl ñaëc, HNO3 ñaëc, nöôùc Broâm ...) phaûi laáy nhanh vaø nuùt loï laïi ngay. - Khi söû duïng caùc maùy moùc phaûi ñöôïc caùn boä höôùng daãn tröôùc môùi laøm; khoâng töï ñoäng vaën, môû ... lung tung. Khi thí nghieäm xong. - Röûa duïng cuï; thu doïn saïch seõ, traät töï choã laøm vieäc roài baùo caùo vôùi caùn boä phuï traùch. Neáu trong quaù trình laøm bò hö, vôõ nhöõng duïng cuï gì phaûi baùo laïi. - Laøm baùo caùo thí nghieäm goàm caùc muïc: * Muïc ñích vaø nguyeân taéc thí nghieäm. * Moâ taû moät caùch thaät ngaén goïn phöông phaùp thí nghieäm; neâu hieän töôïng xaûy ra; giaûi thích hieän töôïng vaø vieát phöông trình phaûn öùng vôùi töøng thí nghieäm. * Nhaän xeùt vaø keát luaän veà nhöõng vaán ñeà ñaõ nghieân cöùu. * Neáu thí nghieäm thaát baïi cuõng phaûi baùo caùo roõ; tìm ra nguyeân nhaân thaát baïi; ñeà xuaát höôùng khaéc phuïc. Tuyeät ñoái khoâng ñöôïc bòa ñaët keát quaû. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -9- BAØI 1: OXY - OZON. Chuaån bò lyù thuyeát - Tính chaát cuûa oxy. - Caùc phöông phaùp ñieàu cheá oxy trong phoøng thí nghieäm. - Tính chaát cuûa ozon - So saùnh vôùi oxy. - Caùc phöông phaùp ñieàu cheá ozon trong phoøng thí nghieäm. Tieán haønh thí nghieäm I. Ñieàu cheá oxy 1- Laáy 3 oáng nghieäm khoâ, cho vaøo moãi oáng laàn löôït: * OÁng 1: mangandioxyt (MnO2) * OÁng 2: baripeoxyt (BaO2) * OÁng 3: thuûy ngaân oxyt (HgO) Duøng caëp caëp oáng nghieäm roài laàn löôït ñun treân ngoïn löûa ñeøn khí. Quan saùt hieän töôïng xaûy ra. Laøm theá naøo ñeå bieát laø khi ñun noùng caùc oáng nghieäm thì coù khí oxy thoaùt ra? Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. 2- Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi tinh theå kali dicromat (K2Cr2O7). Theâm vaøo ñoù vaøi gioït H2SO4 ñaäm ñaëc. Ñun nheï oáng nghieäm. Quan saùt hieän töôïng xaûy ra. Vieát phöông trình phaûn öùng. 3- Laép duïng cuï nhö hình veõ (Hình 1) 1. Giaù giöõ; 2. Ñeøn coàn; 3. Bình caàu ñaùy troøn chòu nhieät chöùa hoãn hôïp (KClO3 + MnO2); 4. OÁng daãn khí; 5. Chaäu chöùa nöôùc; 6. OÁng nghieäm chöùa ñaày nöôùc ñeå thu khí O2 baèng phöông phaùp ñaåy nöôùc. Hình 1: Duïng cuï ñieàu cheá khí O2. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -10- Troän ñeàu khoaûng 4 g kaliclorat (KClO3) vôùi khoaûng 1 g mangandioxyt (MnO2). Cho hoãn hôïp vaøo bình caàu. Ñaäy bình caàu baèng nuùt coù oáng daãn khí. Duøng ñeøn coàn ñun noùng bình caàu (luùc ñaàu ñun nheï khaép ñaùy bình, sau ñoù ñun taäp trung ôû phaàn coù hoãn hôïp phaûn öùng). Thu khí thoaùt ra baèng phöông phaùp ñaåy nöôùc, thu ñaày 2 oáng nghieäm, nuùt chaët ñeå laøm thí nghieäm sau. Vieát phöông trình phaûn öùng. MnO2 ñoùng vai troø gì trong phaûn öùng? Löu yù: Khi ngöøng ñun phaûi nhaác oáng daãn khí ra khoûi chaäu nöôùc roài môùi taét ñeøn! Giaûi thích ñieàu ñoù? II. Thöû tính chaát cuûa oxy 1- Duøng thìa kim loaïi laáy moät ít löu huyønh roài ñoát chaùy. Quan saùt maøu ngoïn löûa. Ñöa thìa löu huyønh ñang chaùy vaøo mieäng oáng thöû chöùa oxy. Quan saùt, so saùnh vôùi ngoïn löûa löu huyønh tröôùc khi ñöa vaøo oáng thöû chöùa oxy. Giaûi thích hieän töôïng. 2- Ñoát moät ngoïn neán vaø laøm töông töï thí nghieäm treân. 3- Thu hydro baèng phöông phaùp ñaåy nöôùc (töø boä ñieàu cheá khí H2) ñeán 2/3 theå tích oáng nghieäm., sau ñoù thu tieáp khí oxy (töø boä ñieàu cheá khí O2) ñeán khi toaøn boä nöôùc trong oáng nghieäm bò ñaåy ra heát. Duøng ngoùn tay bòt chaët mieäng oáng nghieäm, caàm chaéc trong tay, ñöa mieäng oáng thöû laïi gaàn ngoïn löûa ñeøn coàn, môû ngoùn tay bòt mieäng oáng ra. Coù hieän töôïng gì xaûy ra? Giaûi thích. Vieát phöông trình phaûn öùng. III. Ñieàu cheá ozon 1. Giaù ñôõ; 2. Ñeøn coàn; 3. OÁng nghieäm chòu nhieät, coù nhaùnh,chöùa (NH4)2S2O8; 4. Pheãu chieát chöùa H2SO4 ñaëc; 5. OÁng daãn khí; 6. OÁng nghieäm chöùa dung dòch KI 0,1 N. Hình 2: Duïng cuï ñieàu cheá khí O3. Laép duïng cuï nhö hình veõ (Hình 2). Cho vaøo oáng nghieäm chòu nhieät khoaûng 3 g amonipesulphat (NH4)2S2O8 vaø vaøo pheãu chieát khoaûng 10 ml H2SO4 ñaëc. OÁng daãn khí ñöôïc nhuùng vaøo oáng nghieäm chöùa dung dòch KI. Môû khoùa pheãu chieát cho acid töø töø chaûy xuoáng oáng nghieäm chöùa (NH4)2S2O8; ñoàng thôøi ñun nheï oáng nghieäm. Quan saùt hieän töôïng xaûy ra. Vieát phöông trình phaûn öùng ñieàu cheá O3. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -11- IV. Thöû tính chaát cuûa ozon 1- OÁng nghieäm ñöïng dung dòch KI (6), sau khi cho O3 chaïy qua, laáy ra ñeå nhoû vaøo vaøi gioït dung dòch hoà tinh boät. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng giöõa O3 vaø KI. 2- Laáy vaøo oáng nghieäm khoaûng 1 ml dung dòch MnSO4, cho doøng khí O3 (töø boä ñieàu cheá O3) chaïy qua. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. V. So saùnh khaû naêng oxy hoùa cuûa O2 vôùi O3 Laáy 2 oáng nghieäm, cho vaøo moãi oáng khoaûng 1 ml dung dòch KI 0,1N. * OÁng 1 cho khí O2 (töø boä ñieàu cheá O2) chaïy qua. Quan saùt hieän töôïng. Laáy ra nhoû vaøi gioït hoà tinh boät. * OÁng 2 cho theâm 1 ml H2SO4 loaõng, sau ñoù cho khí O2 chaïy qua. Quan saùt hieän töôïng. Laáy ra nhoû vaøi gioït hoà tinh boät. Vieát phöông trình phaûn öùng. Nhaän xeùt veà khaû naêng oxy hoùa cuûa O2 trong dung dòch. Töø thí nghieäm naøy vaø thí nghieäm 1- ôû phaàn IV., haõy ruùt ra nhaän xeùt veà khaû naêng oxy hoùa cuûa O2 vaø O3. Caâu hoûi 1- Laøm theá naøo ñeå phaân bieät O2 vôùi O3? 2- Taïi sao O3 laïi oxy hoùa maïnh hôn O2? Neâu caùc öùng duïng vaø vai troø cuûa O3 trong ñôøi soáng. ------------------------------ Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -12- BAØI 2: HYDRO. NÖÔÙC OXYGEN. Chuaån bò lyù thuyeát - Tính chaát cuûa hydro. - Caùc phöông phaùp ñieàu cheá hydro trong phoøng thí nghieäm. - Tính chaát cuûa nöôùc oxygen. - Caùc phöông phaùp ñieàu cheá H2O2 trong phoøng thí nghieäm. Tieán haønh thí nghieäm I. Ñieàu cheá hydro 1- Laáy vaøo oáng nghieäm moät ít phoi nhoâm, roùt vaøo ñoù moät ít dung dòch NaOH 20%. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Caùc kim loaïi naøo coù theå taùc duïng vôùi kieàm giaûi phoùng hydro? 2- Laép duïng cuï nhö hình veõ (Hình 3). 1. Giaù ñôõ; 2. Ñeøn coàn; 3. OÁng nghieän chòu nhieät coù nhaùnh, chöùa Zn haït; 4. Pheãu chöùa H2SO4 loaõng; 5. OÁng daãn khí; 6. Chaäu chöùa nöôùc; 7. OÁng nghieäm chöùa ñaày nöôùc ñeå thu H2 Hình 3: Duïng cuï ñieàu cheá khí H2. Cho khoaûng 5 g Zn haït vaøo oáng nghieäm coù nhaùnh chòu nhieät. Môû khoùa pheãu chieát cho H2SO4 10% xuoáng vaø ñun nheï. Thu khí H2 thoaùt ra baèng phöông phaùp ñaåy nöôùc. Vieát phöông trình phaûn öùng ñieàu cheá H2. * Thöû ñoä tinh khieát cuûa H2 (phaûn öùng noå cuûa hydro). Khi khí thoaùt ra, ñaåy heát nöôùc trong oáng nghieäm (6), duøng ngoùn tay bòt chaët mieâng oáng nghieäm, caàm chaéc oáng nghieäm, gheù mieäng oáng nghieäm vaøo ngoïn löûa ñeøn coàn, boû ngoùn tay ra; seõ nghe tieáng noå maïnh, laëp laïi vaøi laàn tieáng noå seõ giaûm vaø khi seõ coøn raát nheï thì coi nhö hydro ñaõ tinh khieát. Giaûi thích hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. * Ñoát doøng khí hydro tinh khieát (phaûn öùng chaùy cuûa hydro). Sau khi thöû bieát hydro ñaõ tinh khieát, chaâm löûa ñoát doøng khí hydro ôû ñaàu oáng daãn. Quan saùt maøu ngoïn löûa. UÙp thaønh pheãu khoâ leân ngoïn löûa. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Taïi sao phaûi thöû, bieát doøng khí hydro ñaõ tinh khieát môùi ñöôïc chaâm löûa ñoát doøng khí thoaùt ra? Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -13- II. Thöû tính chaát cuûa hydro 1- Phaûn öùng cuûa hydro vôùi oxyt ñoàng. Laép duïng cuï nhö Hình 4 1. Giaù giöõ; 2. OÁng nghieäm chòu nhieät, coù nhaùnh chöùa Zn haït; 3. Pheãu chieát chöùa H2SO4 loaõng; 4. OÁng chöõ U chöùa chaát laøm khoâ khí; 5. OÁng coù baàu troøn chöùa CuO; 6. OÁng daãn khí thoaùt ra. Hình 4: Boä ñieàu cheá H2 vaø thöû tính chaát cuûa H2 vôùi CuO. Môû khoùa pheãu chieát cho H2SO4 xuoáng phaûn öùng vôùi Zn haït ôû oáng nghieäm chòu nhieät. Doøng khí H2 sinh ra ñöôïc cho ñi qua boä phaän laøm khoâ (4). Khí thoaùt ra ôû oáng daãn khí (6), thöû ñoä tinh khieát cuûa hydro. Sau khi bieát chaéc chaén khí hydro ñaõ tinh khieát, duøng ñeøn coàn ñoát noùng baàu chöùa CuO (5). Quan saùt söï ñoåi maøu cuûa CuO. Khi phaûn öùng ñaõ keát thuùc, taét ñeøn, laøm nguoäi heä thoáng. Vieát phöông trình phaûn öùng cuûa CuO vôùi H2. Trong phaûn öùng naøy H2 theå hieän tính chaát gì? 2- So saùnh hoaït ñoä cuûa hydro phaân töû vaø hydro nguyeân töû. Laáy 8 ml dung dòch H2SO4 10% vaø 1 ml dung dòch KMnO4 0,1 N vaøo moät oáng nghieäm lôùn, laéc kyõ. Chia dung dòch thaønh 3 phaàn baèng nhau vaøo 3 oáng nghieäm. * OÁng 1: ñeå laøm moác so saùnh. * OÁng 2: Cho doøng khí H2 töø boä ñieàu cheá khí H2 loäi qua. * OÁng 3: Cho vaøo moät, hai maåu Zn. Löu yù: Cho doøng khí H2 loäi qua oáng 2 vaø Zn vaøo oáng 3 ñoàng thôøi. Quan saùt hieän töôïng xaûy ra? So saùnh maøu cuûa hai oáng nghieäm 2 vaø 3 vôùi oáng 1. OÁng naøo maát maøu nhanh hôn? Vieát phöông trình phaûn öùng xaûy ra trong caùc oáng 2 vaø 3. Giaûi thích veà toác ñoä khaùc nhau cuûa caùc phaûn öùng trong oáng 2 vaø 3. III. Ñieàu cheá nöôùc oxygen Cho töø töø khoaûng 3 g BaO2 vaøo oáng nghieäm to chöùa khoaûng 8 ml H2SO4 loaõng ngaâm trong nöôùc ñaù. (Chuù yù: cho thaät töø töø ñeå dung dòch trong oáng nghieäm khoâng bò noùng leân). Duøng ñuõa thuûy tinh khuaáy nheï, sau ñoù loïc laáy dung dòch. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -14- Vieát phöông trình phaûn öùng xaûy ra. Taïi sao phaûi tieán haønh phaûn öùng ôû nhieät ñoä thaáp? IV. Thöû tính chaát cuûa nöôùc oxygen 1- Laáy vaøo hai oáng nghieäm, moãi oáng ñoä 1 ml dung dòch nöôùc oxygen vöøa ñieàu cheá ñöôïc. * OÁng 1: ñem ñun noùng. * OÁng 2: theâm vaøo moät ít boät MnO2. Quan saùt hieän töôïng xaûy ra. Khí bay leân laø khí gì? Caùch nhaän bieát noù? Giaûi thích hieän töôïng quan saùt ñöôïc. Trong oáng 2, MnO2 ñoùng vai troø gì? Coù theå thay MnO2 baèng nhöõng chaát naøo? Vieát phöông trình phaûn öùng xaûy ra. Ruùt ra nhaän xeùt veà ñoä beàn cuûa dung dòch H2O2. 2- Cho vaøo oáng nghieäm 1 ml dung dòch H2O2, theâm vaøo 1 ml dung dòch KI loaõng. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. 3- Ñieàu cheá moät ít PbS baèng taùc duïng cuûa dung dòch Pb(CH3COO)2 vôùi khí H2S, röûa saïch keát tuûa baèng phöông phaùp röûa, gaïn. Laáy moät ít tuûa vaøo oáng nghieäm roài theâm vaøo moät ít dung dòch H2O2. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. 4- Laáy vaøi gioït dung dòch Cr2(SO4)3 vaøo oáng nghieäm, theâm töø töø töøng gioït dung dòch NaOH ñeán khi tuûa tan heát. Theâm vaøo ñoù vaøi gioït dung dòch H2O2. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Trong caùc thí nghieäm (2), (3) vaø (4) ôû treân, H2O2 theå hieän tính chaát gì? 5- Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch KMnO4 loaõng vaø vaøi gioït H2SO4 ñaëc, theâm vaøo ñoä 1 ml dung dòch H2O2. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. 6- Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch AgNO3. Theâm vaøo ñoù moät ít dung dòch NaOH; sau ñoù theâm vaøo moät ít dung dòch H2O2. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Trong caùc thí nghieäm (5) vaø (6) ôû treân, H2O2 theå hieän tính chaát gì? Caâu hoûi 1- Phöông phaùp nhaän bieát khí H2? 2- Laøm theá naøo ñeå phaân bieät nöôùc vôùi nöôùc oxygen? 3- Taïi sao H2O2 vöøa theå hieän tính oxy hoùa laïi vöøa theå hieän tính khöû? Nöôùc (H2O) coù theå hieän tính oxy hoùa vaø khöû khoâng? So saùnh chuùng? Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -15- BAØI 3: KIM LOAÏI KIEÀM Chuaån bò lyù thuyeát - Tính chaát cuûa caùc kim loaïi kieàm. - Caùc hôïp chaát cuûa caùc kim loaïi kieàm: tính chaát vaø ñieàu cheá (Na2CO3, Na2SO4, caùc muoái ít tan cuûa Na, K ...) Tieán haønh thí nghieäm I. Tính chaát cuûa Na kim loaïi Cho nöôùc caát vaøo coác söù hoaëc baùt söù ñeán 1/3 theå tích. Duøng caëp saét laáy moät maåu nhoû Na (baèng haït gaïo), neáu beân ngoaøi maåu Na coù baùm daàu löûa thì duøng giaáy loïc thaám khoâ. Boû maåu Na vaøo baùt nöôùc. Quan saùt hieän töôïng. Sau khi phaûn öùng keát thuùc, theâm vaøo dung dòch vaøi gioït phenolphtalein, thaáy hieän töôïng gì? Giaûi thích hieän töôïng quan saùt ñöôïc. Vieát phöông trình phaûn öùng cuûa Na vôùi nöôùc. II. Phaûn öùng nhuoäm maøu ngoïn löûa cuûa caùc kim loaïi kieàm Laáy 3 ñuõa thuûy tinh ôû ñaàu coù gaén daây platin hoaëc ferroniken, hô leân ngoïn löûa ñeøn khí, vöøa hô vöøa ñaäp nheï cho caùc chaát baån hoaëc lôùp oxyt rôi ra heát. Neáu thaáy ngoïn löûa choã tieápxuùc vôùi ñaàu daây vaãn coù maøu thì nhuùng ñaàu daây vaøo HCl ñaëc roài laïi hô treân ngoïn löûa cho ñeán khi thaáy ngoïn löûa khoâng coù maøu thì thoâi. Nhuùng ñaàu daây vaøo dung dòch baõo hoøa caùc muoái: * daây 1: muoái LiCl; * daây 2: muoái KCl; * daây 3: muoái NaCl; roài laàn löôït hô leân ngoïn löûa. Quan saùt maøu ngoïn löûa. Giaûi thích hieän töôïng. Hieän töôïng naøy ñöôïc öùng duïng ñeå laøm gì? III. Caùc muoái ít tan cuûa Na, K 1- Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch trung tính cuûa moät muoái Na naøo ñoù, theâm vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch uranylacetat UO2(CH3COO)2. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch muoái trung tính cuûa Na (nhö treân), theâm vaøo ñoù vaøi gioït muoái Zn2+. Sau ñoù theâm vaøi gioït dung dòch uranylacetat. Quan saùt hieän töôïng vaø so saùnh ñoä nhaïy cuûa phaûn öùng vôùi thí nghieäm treân. Vieát phöông trình phaûn öùng. Neâu öùng duïng cuûa phaûn öùng. 2- Laáy vaøo oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch muoái KCl baõo hoøa, theâm vaøi gioït dung dòch CH3COOH, cuoái cuøng theâm vaøi gioït dung dòch natri hexanitrocoban Na3[Co(NO2)6]. Quan saùt hieän töôïng. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -16- Vieát phöông trình phaûn öùng. Neâu öùng duïng cuûa phaûn öùng. IV. Ñieàu cheá Na2CO3 khan 1- Ñieàu cheá NaHCO3 Caân moät löôïng muoái aên NaCl ñaõ saáy khoâ ñuû ñeå hoøa tan trong 200 ml nöôùc taïo thaønh dung dòch baõo hoøa ôû nhieät ñoä phoøng (khoaûng 25oC). Theâm daàn löôïng muoái naøy vaøo 20 ml dung dòch NH4OH ñaëc, vöøa theâm vöøa khuaáy ñeàu cho ñeán khi ñöôïc dung dòch baõo hoøa. Loïc dung dòch vaøo moät oáng nghieäm lôùn, nuùt mieäng oáng nghieäm baèng boâng goøn. Cho khí CO2 töø bình Kiff (xem hình 5) loäi qua cho ñeán khi khoâng thaáy xuaát hieän theâm keát tuûa nöõa. Loïc laáy keát tuûa, röûa keát tuûa treân pheãu loïc baèng moät ít nöôùc laïnh (toát nhaát laø nöôùc ñaõ laøm laïnh baèng caùch ngaâm trong nöôùc ñaù) hay röôïu etylic roài eùp khoâ giöõa caùc tôø giaáy loïc. Keát tuûa laø chaát gì? Vieát phöông trình phaûn öùng. Laáy moät ít keát tuûa, hoøa tan vaøo 1 ml nöôùc caát, xaùc ñònh pH cuûa dung dòch baèng chæ thò vaïn naêng. I- Bình Kiff: 1- Baàu chöùa ñaù voâi (CaCO3); 2- Pheãu chöùa acid thoâng xuoáng baàu (3); 4- OÁng daãn khí; 5- Pheãu thuûy tinh. II- OÁng nghieäm chöùa dung dòch NaCl/NH4OH ñaëc. Hình 5: Duïng cuï ñieàu cheá NaHCO3. 2- Ñieàu cheá Na2CO3 khan Cho phaàn keát tuûa coøn laïi ôû treân vaøo moät cheùn söù saïch, ñem nung ôû 400oC cho ñeán troïng löôïng khoâng ñoåi (Chuù yù: naâng nhieät ñoä loø nung leân töø töø). Chaát coøn laïi trong cheùn laø chaát gì? Vieát phöông trình phaûn öùng. Laáy moät ít saûn phaåm, hoøa tan vaøo nöôùc caát; xaùc ñònh pH cuûa dung dòch baèng chæ thò vaïn naêng. So saùnh pH cuûa dung dòch caùc muoái tröôùc vaø sau khi nung. Giaûi thích. Haõy tra caùc giaù trò veà ñoä tan cuûa caùc muoái trong Soå tay Hoùa hoïc roài traû lôøi xem coù theå ñieàu cheá muoái K2CO3 theo phöông phaùp treân ñöôïc khoâng? V. Natri sulphat vaø caùc hydrat cuûa noù Tính toaùn löôïng muoái Na2SO4 (hoaëc Na2SO4.10H2O) caàn thieát ñeå ñieàu cheá ñöôïc 20 ml dung dòch baõo hoøa trong nöôùc ôû 32oC. Hoøa tan löôïng muoái ñaõ caân vaøo löôïng nöôùc caát vöøa ñuû ôû 32oC. Loïc dung dòch vaøo 3 oáng nghieäm lôùn, khoâ. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -17- 1- Ñun soâi dung dòch trong oáng nghieäm thöù nhaát ñeán khi coù tinh theå taùch ra. Taùch tinh theå ra khoûi nöôùc caùi, quan saùt tinh theå döôùi kính hieån vi. Muoái gì taùch ra? Hình daïng quan saùt ñöôïc cuûa noù döôùi kính hieån vi? 2- Ñem haï töø töø nhieät ñoä oáng nghieäm thöù hai xuoáng tôùi nhieät ñoä phoøng; neáu khoâng coù keát tuûa xuaát hieän thì laéc nheï oáng nghieäm hoaëc duøng ñuõa thuûy tinh saïch coï nheï vaøo thaønh oáng nghieäm. Khi coù tinh theå taùch ra, taùch tinh theå ra khoûi nöôùc caùi, quan saùt tinh theå döôùi kính hieån vi. Muoái gì taùch ra? Hình daïng quan saùt ñöôïc cuûa noù döôùi kính hieån vi? 3- Ñem ngaâm oáng nghieäm thöù ba vaøo nöôùc aám (khoaûng 32oC) cho ñeán khi dung dòch trôû neân trong suoát, khoâng laéc oáng nghieäm, ñaët noù vaøo coác thuûy tinh ñöïng hoãn hôïp nöôùc ñaù troän muoái aên. Sau 10 -15 phuùt, caån thaän roùt phaàn dung dòch ôû treân ñi, laáy tinh theå ra quan saùt döôùi kính hieån vi. Muoái gì taùch ra? Hình daïng quan saùt ñöôïc cuûanoù döôùi kính hieån vi? Caâu hoûi 1- Kim loaïi kieàm vaø caùc hôïp chaát deã bay hôi cuûa chuùng coù khaû naêng nhuoäm maøu ngoïn löûa. Ñieàu ñoù theå hieän khaû naêng gì cuûa caùc kim loaïi kieàm? Ngoaøi kim loaïi kieàm coøn nhöõng kim loaïi naøo coù khaû naêng naøy? 2- Neâu teân goïi cuûa phöông phaùp ñieàu cheá Na2CO3 ôû treân? Hieäu suaát cuûa phöông phaùp coù cao khoâng? Phöông phaùp coù ñöôïc öùng duïng vaøo saûn xuaát trong thöïc teá khoâng? Taïi sao? Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -18- BAØI 4: KIM LOAÏI KIEÀM THOÅ Chuaån bò lyù thuyeát - Tính chaát cuûa caùc kim loaïi kieàm thoå. - Caùc hôïp chaát cuûa kim loaïi kieàm thoå: tính chaát vaø ñieàu cheá (caùc hydroxyt, muoái keùp MgNH4PO4, caùc muoái sulphat, muoái carbonat, muoái oxalat, muoái cromat ...) Tieán haønh thí nghieäm I. Tính chaát cuûa Mg kim loaïi 1- Thöû taùc duïng cuûa Mg vôùi caùc acid HCl, HNO3 , H2SO4 ñaëc vaø loaõng. Quan saùt hieän töôïng, nhaän xeùt veà khaû naêng phaûn öùng khaùc nhau cuûa acid loaõng vaø ñaëc. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng xaûy ra. 2- Laáy 2 maûnh Mg kim loaïi, duøng giaáy nhaùm ñaùnh saïch beà maët roài cho vaøo hai oáng nghieäm: * OÁng 1: cho khoaûng 2 - 3 ml nöôùc caát; * OÁng 2: cho khoaûng 2 - 3 ml dung dòch NH4Cl. Quan saùt hieän töôïng. Sau ñoù ñun noùng caû hai oáng nghieäm vaø tieáp tuïc quan saùt. Giaûi thích caùc hieän töôïng xaûy ra. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. II. Caùc hydroxyt cuûa caùc kim loaïi kieàm thoå 1- Ñieàu cheá Mg(OH)2 baèng taùc duïng cuûa dung dòch muoái Mg2+ vôùi dung dòch NaOH. Quan saùt hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Thöû hoøa tan Mg(OH)2 trong caùc dung dòch: - HCl 2 N; - NH4Cl 2 N; - NaOH dö. Quan saùt hieän töôïng. Duøng quy taéc tích soá tan giaûi thích söï hoøa tan Mg(OH)2. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. Neáu hoøa tan Mg(OH)2 trong caùc dung dòch (NH4)2SO4 vaø KCl thì Mg(OH)2 coù tan khoâng? Taïi sao? 2- Cho moät cuïc nhoû CaO (ñaõ saáy khoâ) vaøo cheùn söù; thaám öôùt noù baèng vaøi gioït nöôùc. Quan saùt hieän töôïng (sôø tay vaøo cheùn ñeå kieåm tra nhieät ñoä tröôùc vaø sau phaûn öùng). Giaûi thích hieän töôïng. Vieát phöông trình phaûn öùng. Roùt vaøo cheùn moät ít nöôùc, duøng ñuõa thuûy tinh khuaáy kyõ vaø loïc laáy nöôùc trong. Duøng giaáy quyø thöû moâi tröôøng, sau ñoù cho doøng khí CO2 (töø bình Kiff) chaïy qua. Quan saùt hieän töôïng. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -19- Vieát phöông trình phaûn öùng. 3- Ñieàu cheá Ba(OH)2, Sr(OH)2 baèng caùch cho caùc dung dòch muoái Ba2+, Sr2+ taùc duïng vôùi dung dòch kieàm. Quan saùt hieän öôïng. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. Thöû hoøa tan Ba(OH)2 vaø Sr(OH)2 trong nöôùc. Nhaän xeùt veà khaû naêng hoøa tan trong nöôùc cuûa Ba(OH)2 vaø Sr(OH)2. III. Muoái cuûa caùc kim loaïi kieàm thoå 1- Ñieàu cheá muoái keùp MgNH4PO4. Laáy vaøo oáng nghieäm khoaûng 1 ml dung dòch MgCl2, theâm vaøo ñoù 1 ml dung dòch NH4OH 2 N. Theâm töøng gioït NH4Cl baõo hoøa ñeán khi keát tuûa tan hoaøn toaøn. Theâm vaøo dung dòch thu ñöôïc 0,5 ml dung dòch Na3PO4. Quan saùt söï taïo thaønh keát tuûa tinh theå muoái keùp MgNH4PO4. Laáy tinh theå ra soi döôùi kính hieån vi, tinh theå coù hình daïng nhö theá naøo? Vieát caùc phöông trình phaûn öùng xaûy ra. NH4OH vaø NH4Cl ñoùng vai troø gì trong phaûn öùng? Thöû hoøa tan keát tuûa baèng dung dòch HCl. Hieän töôïng xaûy ra? 2- Ñieàu cheá MgSO4.7H2O. Caân 5 g MgO kyõ thuaät; cho töø töø vaøo coác chöùa dung dòch H2SO4 30% (vôùi löôïng ñaõ tính ñuû ñeå phaûn öùng heát vôùi 5 g MgO). Ñun noùng hoãn hôïp, loïc boû phaàn khoâng tan heát. Coâ nöôùc loïc ñeán khi xuaát hieän vaùng tinh theå. Laøm laïnh roài loïc huùt tinh theå treân pheãu loïc Busner. Röûa tinh theå baèng moät ít nöôùc laïnh. Laøm khoâ giöõa nhöõng tôø giaáy loïc. Caân, tính hieäu suaát theo löôïng MgO ñaõ duøng. Quan saùt tinh theå MgSO4.7H2O döôùi kính hieån vi. Hình daïng tinh theå? Töø MgSO4.7H2O laøm theá naøo ñeå thu ñöôïc MgSO4 khan? 3- Laáy vaøo oáng nghieäm 3 - 4 gioït dung dòch CaCl2; Theâm 5 - 6 gioït dung dòch Na2SO4. Quay ly taâm (hoaëc ñeå laéng), duøng pipette laáy moät ít dung dòch beân treân sang moät oáng nghieäm khaùc. * Laáy moät ít tinh theå quan saùt döôùi kính hieån vi. Tinh theå coù hình daïng nhö theá naøo? * Phaàn dung dòch ñeå bieát chaéc ñaõ tuûa heát CaSO4 hay chöa; ta theâm 1 - 2 gioït Na2SO4, neáu coøn tuûa thì tieáp tuïc ly taâm, duøng pipette laáy phaàn dung dòch. Khi phaàn dung dòch khoâng tuûa CaSO4 nöõa, ta theâm vaøi gioït dung dòch Na2CO3 1 N. Quan saùt hieän töôïng. Söû duïng quy taéc tích soá tan ñeå giaûi thích hieän töôïng. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng xaûy ra. 4- Ñieàu cheá BaSO4 vaø SrSO4: Baèng taùc duïng cuûa dung dòch muoái Ba2+, Sr2+ vôùi dung dòch Na2SO4. Quan saùt hieän töôïng. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc Thöïc Haønh Hoùa Voâ Cô -20- Thöû taùc duïng cuûa acid HCl 2 N vôùi caùc keát tuûa ñieàu cheá ñöôïc. Hieän töôïng? Söû duïng quy taéc tích soá tan ñeå giaûi thích vì sao BaCO3, SrCO3 tan ñöôïc trong acid HCl loaõng, coøn caùc muoái sulphat laïi khoâng tan? 5- Laàn löôït laáy vaøo 3 oáng nghieäm dung dòch cuûa caùc muoái Ba2+, Sr2+ vaø Ca2+. Theâm vaøo moãi oáng 5 - 6 gioït dung dòch CaSO4 baõo hoøa. Hieän töôïng xaûy ra? So saùnh möùc ñoä taïo keát tuûa. Ruùt ra nhaän xeùt veà ñoä tan cuûa caùc muoái CaSO4, SrSO4 vaø BaSO4 (caùc muoái ñoù seõ coù giaù trò tích soá tan bieán ñoåi nhö theá naøo?). 6- Caùc muoái oxalat. Ñieàu cheá CaC2O4, SrC2O4 vaø BaC2O4 baèng taùc duïng cuûa dung dòch (NH4)2C2O4 vôùi caùc dung dòch muoái Ca2+, Sr2+ vaø Ba2+. Quan saùt hieän töôïng. Ñeå laéng, gaïn laáy keát tuûa, thöû hoøa tan keát tuûa trong acid HCl 2 N. Hieän töôïng? Vieát caùc phöông trình phaûn öùng. 7- Caùc muoái cromat. Laáy vaøo 3 oáng nghieäm dung dòch cuûa caùc muoái Ca2+, Sr2+ vaø Ba2+. Theâm vaøo moãi oáng nghieäm vaøi gioït dung dòch K2CrO4. Quan saùt hieän töôïng. Ñeå laéng, gaïn laáy keát tuûa, thöû hoøa tan caùc keát tuûa trong dung dòch acid HCl 2 N vaø dung dòch acid CH3COOH 2 N. Hieän töôïng? Vieát caùc phöông trình phaûn öùng vaø giaûi thích hieän töôïng tan cuûa caùc muoái trong caùc dung dòch acid. IV. Phaûn öùng nhuoäm maøu ngoïn löûa. cuûa: Duøng ñuõa thuûy tinh ñaàu coù gaén daây platin nhuùng vaøo caùc dung dòch baõo hoøa * BaCl2; * SrCl2; * CaCl2. Laàn löôït nung treân ngoïn löûa ñeøn khí khoâng maøu. Quan saùt hieän töôïng. Giaûi thích hieän töôïng. ÖÙng duïng cuûa hieän töôïng. Caâu hoûi 1- Töø caùc thí nghieäm ñaõ laøm ôû treân, vaän duïng ñeå taùch rieâng ba ion Ca2+, Sr2+ vaø Ba2+ ra khoûi dung dòch chöùa hoãn hôïp caùc ion ñoù. 2- Taïi sao ña soá caùc muoái cuûa kim loaïi kieàm thoå laïi ít tan hôn nhieàu so vôùi caùc muoái cuûa kim loaïi kieàm? ------------------------------ Leâ Thò Haûi – Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc