Luận văn Hệ thống thí nghiệm hoá học phần vô cơ lớp 12 ban KHTN và phương pháp tiến hành thí nghiệm

TN đơn giản sau: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 2 ml dd H2SO4 loãng và hai viên kẽm. Quan sát thấy khí H2 thoát ra ở hai ống là như nhau. Nhỏ vào một ống 3-4 giọt dd CuSO4. Trên viên kẽm có một líp Cu màu đỏ bám vào và khí H2 thoát ra mạnh hơn ống nghiệm còn lại do tạo ra vô số cặp pin Zn-Cu. Tuy nhiên, tiến hành TN theo cách này không nhận ra được sự xuất hiện của dòng điện, chỉ xác định được có sù ăn mòn điện hoá qua hiện tượng tốc độ thoát khí H2. Thí nghiệm 7: Chống ăn mòn kim loại bằng phương pháp điện hoá. Cách tiến hành: Lấy vào hai ống nghiệm mỗi ống 4-5ml dd H2SO4 rất loãng. Cho vào cốc(1) một đinh sắt sạch; cho vào cốc(2) một đinh sắt sạch được quấn bên ngoài bằng dây kẽm. Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 2 giọt dd K3[Fe(CN)6] để nhận ra sự có mặt của ion Fe2+. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: - Èng(1) xuất hiện màu xanh do Fe bị H+ oxi hoá thành Fe2+ tạo phức màu xanh với ion [Fe(CN)6]3-: 2H+ + Fe → Fe2+ + H2↑ 3Fe2+ +[Fe(CN)6]3- → Fe3[Fe(CN)6]2 - Èng(2) có xuất hiện màu xanh nhưng chậm và màu nhạt hơn do hình thành pin điện Zn-Fe và Zn là cực âm bị ăn mòn,còn Fe là cực dương không bị ăn mòn, nhưng do Fe không nguyên chất(chứa C) nên cũng bị ăn mòn chậm. Chó ý: - Đinh sắt phải được thả vào hai ống nghiệm cùng một lúc để đảm bảo thời gian cùng xảy ra phản ứng. - Thực tế vì đinh sắt không nguyên chất do đó ở ống (2) vẫn xuất hiện màu xanh nhưng với tốc độ rất chậm. Chương 5: Kim loại kiềm- Kiềm thổ- Nhôm Thí nghiệm 8: Na tác dụng với H2O Cách tiến hành: Lắp dụng cụ như hình 2.5. Đổ nước vào cốc sao cho nước ngập cách nót cao su 1- 1,5cm. Cắt một mẩu Na bằng hạt đậu xanh, thấm sạch dầu, bỏ vào ống và đậy nhanh nót cao su lại. Đưa que đóm đang cháy lại gần đầu ống dẫn khí. Sau khi Na phản ứng hết, nhá 1-2 giọt dd phenolphtalein vào dd thu được. Quan sát hiện tượng và giải thích? Hiện tượng và giải thích: - Viên Na chạy trên mặt nước(do nhẹ hơn nước) và phản ứng mãnh liệt với nước tạo ra khí H2: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ - Khi đưa que đóm lại gần đầu ống dẫn khí tạo ra ngọn lửa do H2 cháy trong không khí: 2H2 + O2 → 2H2O - Nhá phenolphtalein vào dd thu được thì dd có màu hồng. Chó ý: - Lấy viên Na quá to, mức nước quá thấp đều dễ gây hiện tượng nổ do tạo ra hỗn hợp khí gây nổ. - Không đốt khí H2 ngay sau khi mới bỏ Na vào vì không khí chưa thoát ra hết sẽ tạo với H2 hỗn hợp nổ. - Để đơn giản hơn có thể thực hiện phản ứng trong ống nghiệm như sau: Đặt ống nghiệm lên giá. Đổ nước ngập khoảng 9/10 ống. Cắt một mẩu Na bằng hạt đậu tương,thấm sạch dầu. Dùng kẹp sắt bỏ viên Na vào ống nghiệm và đậy nhanh miệng ống bằng nót cao su có cắm ống vuốt nhọn.Sau đó cũng đốt khí sinh ra và thử môi trường dd. Thí nghiệm 9: Na tác dông với HCl đặc Cách tiến hành: Cho vào ống nghiệm 3/4 thể tích dd HCl 26-30% và cặp lên giá sắt. Cắt một mẩu Na bằng hạt đậu xanh, thấm sạch dầu vào bỏ vào ống nghiệm. Đậy ống nghiệm bằng phễu thuỷ tinh cuống nhỏ hoặc nót cao su có ống vuốt nhọn xuyên qua. Châm lửa đốt khí thoát ra ở cuống phễu. Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích? Hiện tượng và giải thích: Viên Na chuyển thành giọt tròn chạy trên mặt dd, có khí H2 thoát ra và có các hạt tinh thể muối NaCl màu trắng lắng xuống đáy ống nghiệm. Pthh: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑ Na+ + Cl- NaCl tinh thể Thí nghiệm 10: Na tác dụng với Cl2 Cách tiến hành: Thu khí Cl2 vào lọ thuỷ tinh có đổ một líp cát máng, đậy chặt bằng nót cao su. Cắt lấy một mẩu Na bằng hạt đậu xanh, thấm khô dầu bằng giấy lọc. Lấy muôi sắt cắm xuyên qua tấm bìa cứng sao cho khi đưa vào bình cách đáy 1/3 chiều cao bình. Bá mẫu Na vào muôi vào đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn đến khi Na nóng chảy hoàn toàn(sáng óng ánh) thì đưa nhanh vào bình khí clo. Quan sát hiện tượng và viết pthh? Hiện tượng và giải thích: Viên Na cháy mãnh liệt với ngọn lửa màu vàng và có khói trắng(NaCl) sinh ra: 2Na + Cl2 → 2NaCl Chó ý: - Cần đậy miếng bìa kín miệng lọ khi phản ứng đang xảy ra để khí clo không thoát ra ngoài gây nhiễm độc không khí líp học. Líp cát để bảo vệ bình phòng khi Na rớt xuống làm nứt lọ. Thí nghiệm 11: NaOH tác dụng với HCl, CuSO4 Cách tiến hành: - Lấy vào hai ống nghiệm loại nhỏ, mỗi ống 1ml dd NaOH. Nhỏ vào mỗi ống một giọt dd phenolphtalein. Thêm từ từ từng giọt dd HCl vào ống (1), dd CuSO4 vào ống (2). Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích? Hiện tượng và giải thích: Khi nhá phenolphtalein vào hai ống nghiệm chứa NaOH thì dd xuất hiện màu hồng. - Khi nhá dd HCl vào ống (1) thì màu hồng nhạt dần và mất hẳn do phản ứng trung hoà: OH- + H+ → H2O - Khi nhá dd CuSO4 vào ống (2) thì màu hồng cũng mất và xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt của Cu(OH)2: 2OH- + Cu2+ → Cu(OH)2↓ Thí nghiệm 12: Điều chế NaOH bằng điện phân dung dịch NaCl Cách tiến hành: Pha dd NaCl bão hoà và đổ vào bình điện phân cách miệng bình 2cm. Lấy hai ống nghiệm, cho một mẩu giấy quì tím Èm vào đáy của ống nghiệm úp lên cực dương, ống nghiệm còn lại úp lên cực âm. Mắc nối tiếp 4 quả pin loại 1.5V trong hộp pin. Bật công tắc để dòng điện chạy qua dd. Nhỏ vài giọt phenolphtalein vào cực âm. Quan sát hiện tượng xảy ra trên hai điện cực? Hiện tượng và giải thích: Ở cực âm có khí H2 thoát ra và NaOH tạo thành. Khi nhá phenolphtalein vào thì có màu hồng quanh cực âm. Ở cực dương có khí Cl2 thoát ra làm đỏ giấy quì tím Èm và sau đó mất màu. Chó ý: Có thể thử khí Cl2 thoát ra bằng cách nhỏ vài giọt dd KI và hồ tinh bét vào cực dương. Thí nghiệm 13: NaHCO3 tác dụng với NaOH; HCl Cách tiến hành: - Lấy 2-3 thìa thuỷ tinh bét NaHCO3 cho vào ống nghiệm. Rãt 4-5 ml nước vào và lắc mạnh. Quan sát hiện tượng? Chia dd thu được thành hai phần: - Phần 1: Nhá từng giọt dd HCl vào. - Phần 2: Nhá 4-5 giọt dd NaOH vào. Sau đó nhỏ vài giọt dd CaCl2 vào. Quan sát hiện tượng xảy ra và viết pthh? Hiện tượng và giải thích: - Do NaHCO3 Ýt tan trong nước nên khi lắc lên NaHCO3 vẫn không tan hết. - Khi nhá dd HCl vào phần 1 lập tức có bọt khí CO2 thoát ra, dd trong suốt: HCO3- + H+ → CO2↑+ H2O - Khi nhá dd NaOH vào phần 2 thì có phản ứng xảy ra nhưng không quan sát được hiện tượng. Do đó ta cã thể dùng dd muối CaCl2 để nhận biết sản phẩm sinh ra: HCO3- + OH- → CO32- + H2O CO32- + Ca2+ → CaCO3↓ Chó ý: Có thể thực hiện thêm phản ứng chứng minh NaHCO3 dễ bị phân huỷ như sau: Thử môi trường dd NaHCO3 bằng giấy quì tím(chuyển sang màu xanh), sau đó nhỏ 2 giọt phenolphtalein vào(dd không chuyển màu hoặc có màu hồng rất nhạt). Đun sôi ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích? Thí nghiệm 14: Na2CO3 tác dụng với HCl Cách tiến hành: Cho vào ống nghiệm 1-2 thìa thuỷ tinh bét Na2CO3. Rót 2-3ml nước vào và lắc mạnh. Dùng ống nhỏ giọt, lấy dd trong ống nghiệm và nhỏ lên mảnh giấy quì tím; quan sát sự chuyển màu của dd? Nhá tiếp từng giọt dd HCl vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích? Hiện tượng và giải thích: - Na2CO3 dễ tan trong nước. Dung dịch có môi trường kiềm khá mạnh nên làm chuyển màu quì tím thành xanh do phản ứng thuỷ phân: Na2CO3 → 2Na+ + CO32- CO32- + H2O HCO3- + OH- - Khi nhá từ từ dd HCl vào, ban đầu không có bọt khí thoát ra(hoặc có nhưng không rõ ràng) do có phản ứng: CO32- + H+ → HCO3- - Khi CO32- chuyển hết về HCO3- thì có bọt khí thoát ra mạnh: HCO3- + H+ → CO2↑+ H2O Chó ý: Nếu nhá dd Na2CO3 vào dd HCl thì ngay lập tức có bọt khí thoát ra do HCl luôn dư. Thí nghiệm 15: Mg tác dụng với O2 Cách tiến hành: Cặp một băng magie và đốt trên ngọn lửa đèn cồn. Khi magie cháy sáng, đưa nhanh vào miệng chén sứ khô. MgO tạo ra ở dạng bột màu trắng. Rót 2-3 ml nước vào chén, lắc đều và nhỏ vào chén vài giọt dd phenolphtalein. Dung dịch có màu hồng nhạt do MgO tan Ýt trong nước tạo ra Mg(OH)2 là bazơ trung bình: Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- Thí nghiệm 16: Mg tác dụng với H2O; HCl; CuSO4: Cách tiến hành: - LÊy phoi bào magie làm sạch líp oxit bằng giấy ráp hoặc dd axit và cắt làm 3 mảnh. Lần lượt rót vào 3 ống nghiệm 1-2 ml các dd H2O; HCl; CuSO4 và cho vào mỗi ống mét mảnh magie. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: Mg tác dụng chậm với nước tạo ra các bọt khí H2 nhá li ti trên bề mặt mảnh magie, pthh: Mg + H2O → Mg(OH)2 + H2↑ - Mg tác dụng rất mạnh với HCl, khí H2 sinh ra bám vào mảnh Mg làm mảnh magie nổi trên mặt dd: Mg + 2H+ → Mg2+ + H2↑ - Mg tác dụng với muối CuSO4 tạo ra Cu màu đỏ bám vào mảnh Mg: Mg + Cu2+ → Mg2++ Cu (ngoài ra còn có bọt khí H2 sinh ra do có sự ăn mòn điện hoá- xem TN 24) Chó ý: Có thể kết hợp phản ứng của Mg với O2 và H2O như sau: Đổ vụn Mg vào một muôi sắt có cán dài. Đốt vụn Mg cháy chậm trong không khí. Khi tÊt cả líp Mg trên bề mặt thìa sắt đã cháy đỏ thì nhóng từ từ vào chậu đựng nước. Nhỏ vài giọt dd phenolphtalein vào dd. Quan sát hiện tượng xảy ra?[16] Thí nghiệm 17: Ca(OH)2 tác dông với HCl, CO2, CuCl2 Cách tiến hành: Cho vào ba ống nghiệm loại nhỏ, mỗi ống 1-2 ml dd nước vôi trong: + Nhá vào ống thứ nhất 1-2 giọt phenolphtalein, sau đó nhỏ từng giọt dd HCl vào. Quan sát hiện tượng xảy ra? + Nhỏ vào ống thứ hai từng giọt dd CuCl2. Quan sát hiện tượng xảy ra? + Thổi khí CO2(từ hơi thở)vào ống thứ ba. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: - Khi nhá dd HCl vào ống thứ nhất thì màu hồng nhạt dần và biến mất do có phản ứng trung hoà: OH- + H+ → H2O - Khi nhá dd CuCl2 vào ống thứ hai thì có kết tủa Cu(OH)2 màu xanh nhạt xuất hiện: 2OH- + Cu2+ → Cu(OH)2↓ - Khi sục khí CO2 vào ống thứ ba thì dd bị vẩn đục,sau đã lại trong suốt trở lại: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Chó ý: - Không dùng dd CuSO4 vì sẽ có CaSO4 tạo ra và cũng kết tủa màu trắng. - Có thể cho HS thổi khí CO2 vào ống thứ hai và dừng lại ở hiện tượng vẩn đục. Dự đoán hiện tượng xảy ra nếu tiếp tục thổi khí CO2 vào. Thí nghiệm 18: CaCO3 tác dụng với HCl, CH3COOH Cách tiến hành: Lấy vào hai ống nghiệm loại nhỏ, mỗi ống 1-2 ml các dd HCl và CH3COOH. Bỏ vào mỗi ống một mảnh CaCO3 bằng hạt ngô. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích : - Ở ống chứa dd HCl có bọt khí CO2 thoát ra mạnh: 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2↑ - Ở ống chứa dd CH3COOH có bọt khí CO2 thoát ra chậm hơn: CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2↑ Thí nghiệm 19: Tác hại của nước cứng Cách tiến hành: - Chuẩn bị 2 ống nghiệm: Cho vào ống (1) 2-3 ml nước cứng (Ca(HCO3)2 hoặc CaCl2); cho vào ống (2) 2-3 ml nước cất. Cho 1-2 ml dd nước xà phòng vào mỗi ống nghiệm, lắc nhẹ. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: - Ở ống (1) không có bọt và có kết tủa (C17H35COO)2Ca nổi lên: 2C17H35COO- + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca↓ - Ở ống (2) có bọt và không có kết tủa. Chó ý: Có thể sử dụng nước đóng chai tinh khiết hoặc nước đun sôi thay cho nước cất. Thí nghiệm 20: Làm mềm nước cứng tạm thời bằng phương pháp đun sôi Cách tiến hành: Lấy vào 2 ống nghiệm (1) và (2), mỗi ống 2-3 ml dd Ca(HCO3)2. Đun sôi ống (1) khoảng 1 phót, để nguội. Cho 1ml nước xà phòng vào ống nghiệm (1) và (2), lắc mạnh. Quan sát hiện tượng ? Hiện tượng và giải thích: Khi đun sôi ống(1) thì có phản ứng: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓+ CO2 ↑+ H2O Phản ứng làm tính cứng của nước giảm, nên khi cho xà phòng vào thì có bọt. Chó ý: - Cần đun sôi kĩ (khoảng 1 phót) để đảm bảo Ca(HCO3)2 phân huỷ hết. - Để đảm bảo thời gian làm TN không quá dài, không cần lọc kết tủa vì lượng kết tủa sinh ra Ýt, không ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm tiếp theo. Thí nghiệm 21: Làm mềm nước tạm thời bằng hoá chất Cách tiến hành: Lấy vào 2 ống nghiệm (1) và (2), mỗi ống 2-3 ml dd Ca(HCO3)2. Nhỏ từ từ dd Na2CO3 vào (1) cho đến khi kết tủa hoàn toàn. Lọc lấy nước trong (qua giấy lọc) cho vào ống (3). Cho 1ml nước xà phòng vào (2) và (3) rồi lắc mạnh. Quan sát hiện tượng ? Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd Na2CO3 vào ống (1) thì có phản ứng: CO32- + Ca2+ → CaCO3↓ Phản ứng làm độ cứng của nước giảm, do đó khi nhỏ nước xà phòng vào nước lọc và lắc lên thì có bọt.Ở ống (2) không có bọt vì nước cứng. Chó ý: Nếu dùng dd nước vôi trong, để TN thành công nên lấy nước vôi trong chia là hai phần bằng nhau. Sục khÝ CO2 vào phần 1 đến khi kết tủa xuất hiện và tan hết để thu được dd Ca(HCO3)2 có cùng nồng độ với dd nước vôi trong. Khi làm TN lấy hai dd đó theo tỉ lệ 1:1. Thí nghiệm 22: Làm mềm nước cứng vĩnh cửu Cách tiến hành: Cho vào 2 ống nghiệm (1) và (2), mỗi ống 3-4 ml dd CaCl2. Nhỏ từng giọt dd Na2CO3 vào ống (1) đến kết tủa hoàn toàn. Lọc lấy phần nước trong(qua giấy lọc) sang ống nghiệm (3). Cho 1-2 ml dd xà phòng vào 2 ống nghiệm (2) và (3) rồi lắc mạnh. Quan sát hiện tượng? Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd Na2CO3 vào ống (1) thì có phản ứng : CO32- +Ca2+ → CaCO3↓ Phản ứng làm độ cứng của nước trong ống nghiệm (1) giảm nên khi nhỏ nước xà phòng vào ống (3) thì có nhiều bọt ;còn khi nhá nước xà phòng vào ống(2) thì không có bọt mà có kết tủa nổi lên. Thí nghiệm 23: Al tác dụng với O2 Cách tiến hành: Lấy một mảnh giấy gấp thành hình chữ V. Đổ một Ýt bột nhôm vào và rắc dần lên ngọn lửa đèn cồn(bằng cách dùng ngón tay búng nhẹ lên tờ giấy).Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: - Khi rơi vào ngọn lửa đèn cồn, bột nhôm cháy sáng trong không khí: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 Chó ý: - Nếu bột nhôm để lâu(không còn óng ánh khi đưa ra ánh sáng) thì TN không thành công. - Cần để tờ giấy cách ngọn lửa đèn cồn khoảng 20cm thì HS quan sát hiện tượng được rõ ràng và an toàn(vì nếu để quá gần ngọn lửa giấy có thể bắt lửa và cháy). - Nếu không có bột nhôm, có thể làm TN Nhôm mọc lông tơ như sau: LÊy một lá nhôm đánh sạch líp oxit bằng giấy ráp hoặc rũa và nhỏ lên bề mặt lá nhôm vài giọt dd HgCl2. Sau khoảng một phót rửa nhẹ lá nhôm bằng nước và thấm khô bằng giấy thấm. Đặt lá nhôm vào trong một chiếc cốc thuỷ tinh. Sau khoảng 3-5 phót ta quan sát thấy oxit nhôm mọc từ lá nhôm ra trông giống như những sợi bông. Dung dịch HgCl2 rất độc, tránh để dây vào cơ thể. Thí nghiệm 24: Al tác dụng với NaOH Cách tiến hành: LÊy mét lá nhôm mỏng, đánh sạnh líp oxit bằng giấy ráp. Bá lá nhôm vào ống nghiệm chứa 2-3 ml dd NaOH. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: Khi cho lá nhôm vào dd NaOH thì có khí H2 thoát ra trên bề mặt lá nhôm,lá nhôm tan dần: 2Al + 6H2O + 2OH- → 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ Chó ý: NÕu không đánh sạch líp oxit nhôm thì sau một thời gian mới có khí H2 thoát ra, thời gian TN bị kéo dài. Thí nghiệm 25: Al tác dụng với dung dịch CuSO4 Cách tiến hành: Lấy một lá nhôm mỏng, đánh sạnh líp oxit bằng giấy ráp. Bỏ vào ống nghiệm chứa 2-3 ml dd CuSO4. Quan sát hiện tượng xảy ra? Hiện tượng và giải thích: Khi cho lá nhôm vào dd CuSO4, một thời gian sau có kết tủa màu đỏ của đồng bám vào lá nhôm; có bọt khí H2 thoát ra, Cu giải phóng càng nhiều thì khí H2 thoát ra càng mạnh. Các hiện tượng này được giải thích như sau: - Vì E0 Cu2+/Cu > E0Al3+/Al nên có phản ứng: 3Cu2+ + 2Al → Al3+ + 3Cu - Khi đồng được giải phóng ra,trong môi trường có tính axit(do Cu2+ bị thuỷ phân)hình thành các cặp pin Al-Cu và xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hoá: Al( cực âm) nhường electron; Cu(cực dương), tại đây các ion H+ ( do Cu2+ và Al3+ sinh ra bị thuỷ phân tạo môi trường axit) nhận electron: 2H+ + 2e → H2↑ Chó ý: NÕu không đánh sạch líp oxit nhôm thì phản ứng với dd CuSO4 sẽ xảy ra chậm hơn vì: dd CuSO4 có môi trường axit( do Cu2+ bị thuỷ phân) làm líp Al2O3 bị phá bỏ dần, sau đó Al mới tác dụng với Cu2+. - Nếu nhỏ vài giọt dd NaCl vào hoặc dùng dung dịch CuCl2 thì phản ứng nhanh hơn rất nhiều. Thí nghiệm 26: Al tác dụng với Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm) Cách tiến hành: Nghiền nhỏ và trộn kĩ trong cối sứ hỗn hợp bột Al và Fe2O3 theo tỉ lệ 1:3 về khối lượng. Đổ hỗn hợp vào trong phễu giấy đặt trong hộp sắt đựng cát khô. Làm một lỗ thủng nhỏ trên mặt hỗn hợp và đổ vào một Ýt vôn Mg để làm mồi cho phản ứng. Cho mét Ýt vôn Mg khác vào muôi sắt và đốt cháy trên ngọn lửa đèn cồn rồi đổ vào líp Mg làm mồi. Hiện tượng và giải thích: Hỗn hợp Al và Fe2O3 bùng cháy mãnh liệt,các tia lửa sáng chãi bắn lên trên. Phản ứng: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe Khi hỗn hợp nguội, dùng búa loại bỏ xỉ ta được một viên sắt(khoảng bằng hạt ngô. Chó ý: - Khi biểu diễn thÝ nghiệm, GV phải đeo kính và không để HS đứng quá gần. - Có thể dùng hỗn hợp bột Al và KMnO4 (hoặc KClO3) để khơi mào phản ứng, khi thực hiện phản ứng chỉ cần nhỏ vào hỗn hợp đó 1-2 giọt H2SO4 đặc. Thí nghiệm 27: Al2O3 tác dụng với HCl; NaOH Cách tiến hành: Cho vào 2 ống nghiệm (1) và (2), mỗi ống một Ýt bét Al2O3 . Nhá từng giọt dd HCl vào ống (1); nhá từng giọt dd NaOH vào ống (2) và lắc nhẹ. Quan sát hiện tượng xảy ra. Giải thích và rót ra kết luận về tính chất của Al2O3? Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd HCl hoặc dd NaOH vào, Al2O3 tan ra tạo ra dd trong suốt không màu. Phản ứng : Al2O3+6H+ → 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O → 2[Al(OH)4]- Vậy Al2O3 là một oxit lưỡng tính. Chó ý: Nếu không có sẵn bột nhôm oxit, có thể lấy Al2O3 tạo ra từ TN Al bị oxi hoá trong không khí(xem TN 22). Thí nghiệm 28: Al(OH)3 tác dụng với HCl, NaOH Cách tiến hành: Lấy 1-2 ml dd AlCl3 vào ống nghiệm, nhá từng giọt dd NaOH loãng vào đến khi thấy kết tủa bắt đầu tan thì dừng lại. Gạn bá nước lọc và chia kết tủa thành ba phần: - Nhỏ từ từ dd HCl vào phần 1. - Nhỏ từ từ dd NaOH vào phần 2. Phần còn lại dùng làm đối chứng. Quan sát hiện tượng xảy ra và so sánh với kết tủa ban đầu. Rót ra kết luận về tính chất của Al(OH)3 . Hiện tượng và giải thích: - Khi nhá dd NaOH vào dd AlCl3 thì tạo ra kết tủa keo màu trắng Al(OH)3. Phản ứng : Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ - Khi nhá dd HCl cũng như dd NaOH vào kết tủa trên thì kết tủa tan ra tạo dd trong suốt không màu. Phản ứng: Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- Vậy Al(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính. Chó ý: - Muối AlCl3 có thể điều chế dễ dàng bằng cách ngâm Al trong dd HCl. Nên ngâm Al dư để axit phản ứng hết hoàn toàn. - Khi thực hiện phản ứng điều chế Al(OH)3 không nên sử dông dd NH3 vì khi thử tính bazơ của Al(OH)3 bằng HCl dễ có hiện tượng phụ là có khói trắng tạo ra do có phản ứng : NH3 + HCl → NH4Cl (tinh thể). Chương 6 : Crom - Sắt - Đồng Thí nghiệm 29: Cr3+ tác dụng với NaOH; Cr(OH)3 tác dụng với NaOH; HCl. Cách tiến hành: - Lấy vào hai ống nghiệm, mỗi ống 2ml dd CrCl3. Nhá vào mỗi ống nghiệm vài giọt dd NaOH. Quan sát hiện tượng xảy ra ? - Nhỏ từ từ dd HCl vào ống nghiệm thứ nhất và dd NaOH vào ống nghiệm thứ hai tới dư. Quan sát hiện tượng, viết pthh và rót ra nhận xét. Hiện tượng và giải thích: - Dung dịch CrCl3 có màu xanh tím, khi nhá dd NaOH vào có kết tủa keo màu lục. Phản ứng: Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3↓ - Khi nhỏ tiếp dd NaOH vào thì kết tủa lại tan ra, dd màu lục. Phản ứng : Cr(OH)3 + OH- → [Cr(OH)4]- - Khi nhá dd HCl và thì kết tủa lại tan ra,dd có màu xanh tím. Phản ứng: Cr(OH)3 + 3H+ → Cr3+ + 3H2O => Cr(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính. Thí nghiệm 30: Sự chuyển hoá giữa Cr2O72- và CrO42- Cách tiến hành: - Lấy hai ống nghiệm, cho vào ống nghiệm thứ nhất 2ml dd muối K2CrO4, ống nghiệm thứ hai 2ml dd K2Cr2O7. - Nhá vào ống nghiệm thứ nhất vài giọt dd HCl(hoặc H2SO4). Quan sát hiện tượng xảy ra. - Nhá vào ống nghiệm thứ hai vài giọt dd NaOH. Quan sát hiện tượng xảy ra và rót ra nhận xét. Hiện tượng và giải thích: - Dung dịch trong ống nghiệm thứ nhất chuyển từ màu vàng sang màu da cam. Phản ứng : CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O - Dung dịch trong ống nghiệm thứ hai chuyển từ màu da cam sang màu vàng. Phản ứng : Cr2O72- + 2OH- → CrO42- + H2O Vậy trong dung dịch có cân bằng sau : Cr2O72- + H2O CrO42- + 2H+ Chó ý: Nếu dùng dd HCl và dd NaOH đậm đặc để tránh HS suy nghĩ màu của dd thay đổi là do sù pha loãng. Thí nghiệm 31: K2Cr2O4 tác dụng với KI Cách tiến hành: Lấy vào ống nghiệm 2ml dd K2Cr2O7.Thêm vài giọt dd H2SO4 vào làm môi trường. Nhỏ từng giọt dd KI vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra. Nhá 1-2 giọt hồ tinh bột vào và quan sát màu. Viết pthh và nhận xét. Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd KI không màu vào dd K2Cr2O7 màu da cam thì dd chuyển thành màu đỏ sẫm của I2 sinh ra. Pthh: Cr2O72- + 6I- + 14H+ → 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O - Khi nhỏ hồ tinh bột vào thì xuất hiện màu xanh đen do phản ứng màu của I2 sinh ra với hồ tinh bét. Chó ý: Nếu không tạo môi trường axit thì phản ứng không xảy ra. Không dùng dd HCl làm môi trường vì ion Cl- có thể bị oxi hoá bởi Cr2O72- thành Cl2. Thí nghiệm 32: Fe tác dụng với H2SO4 loãng và HNO3 loãng Cách tiến hành: Lấy vào hai ống nghiệm,ống thứ nhất 1-2ml dd H2SO4 loãng,ống thứ hai 1-2ml dd HNO3 loãng. Bỏ vào mỗi ống 1-2 phoi bào sắt. Quan sát hiện tượng xảy ra? Rót ra nhận xét. Hiện tượng và giải thích: - Ở ống nghiệm thứ nhất có khí H2 không màu thoát ra, dd có màu lục nhạt của FeSO4. Pthh: Fe + H+ loãng → Fe2+ + H2↑ - Ở ống nghiệm thứ hai ban đầu có khí NO không màu thoát ra, sau đó NO kết hợp với O2 trong không khí tạo thành NO2 có màu nâu ở khoảng giữa, gần miệng ống nghiệm; dd có màu vàng do Fe bị oxi hoá thành Fe3+. Pthh: Fe + 4H+ + NO3- → Fe3+ + NO↑+ 2H2O 2NO + O2 → 2NO2 Chó ý: Nếu phoi bào sắt để lâu có lẫn nhiều oxit sắt, trước khi làm TN cần rửa sạch bằng dd axit HCl loãng, sau đó bằng nước để khi cho vào dd H2SO4 loãng, dd thu được không có màu vàng. Thí nghiệm 33: Fe bị thụ động trong HNO3 và H2SO4 đặc Cách tiến hành: - Lần lượt lấy vào 2 ống nghiệm 3-4ml các dd H2SO4 đặc và 3-4ml dd HNO3 đặc nguội. Bỏ vào mỗi ống nghiệm vài phoi bào sắt sạch(hoặc một chiếc đinh sắt sạch). Quan sát hiện tượng xảy ra? - Lấy phoi bào sắt ở hai ống nghiệm ra cho vào hai ống nghiệm chứa dd HCl loãng. Quan sát hiện tượng xảy ra? Giải thích và rót ra nhận xét. Hiện tượng và giải thích: - Khi bá Fe vào các dd H2SO4 và HNO3 đặc nguội không quan sát được hiện tượng gì. - Khi lấy các phoi bào sắt ra và cho vào dd HCl thì cũng không có hiện tượng gì xảy ra do trên bề mặt các phoi bào sắt đã hình thành một líp oxit sắt vững chắc bảo vệ không cho sắt tác dụng với dd HCl(cũng như các axit khác mà trước đó nó tác dụng dễ dàng). Vậy Fe bị thụ động hoá trong HNO3 và H2SO4 đặc nguội. Chó ý: Các axit dùng làm TN phải đảm bảo là đậm đặc. Thí nghiệm 34: Fe(OH)2 tác dụng với O2 trong không khí Cách tiến hành: Lấy 2 ml dd NaOH đặc đem đun sôi để đuổi hết khí hoà tan trong đó. Để dd nguội và rót nhanh dd FeSO4 vào theo thành ống nghiệm cho chảy xuống đáy ống nghiệm. Quan sát hiện tượng? Lắc nhẹ ống nghiệm và quan sát sự thay đổi màu của kết tủa.Viết pthh để giải thích? Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd FeSO4 vào dd NaOH thì có kết tủa lục nhạt của Fe(OH)2. Một thời gian sau kết tủa này bị chuyển thành màu nâu đỏ do bị oxi trong không khí oxi hoá thành Fe(OH)3. Phản ứng: Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 => Fe(OH)2 có tính khử. Chó ý: - Muối FeSO4 có sẵn dưới dạng FeSO4.5H2O hoặc muối Mo((NH4)2SO4. FeSO4.5H2O). Để tránh hiện tượng muối Fe(II) bị oxi hoá thành muối Fe(III), nhất thiết phải đun sôi nước trước khi hoà tan muối trên. - Cần đun sôi dd NaOH để đảm bảo đuổi hết O2 hoà tan trong đó, nếu không khi nhá dd Fe vào lập tức Fe(OH)2 bị oxi hoá ngay thành Fe(OH)3. - Không nên nhá dd NaOH vào dd FeSO4 vì khi đó kết tủa được tạo thành ngay trên bề mặt dd và cũng bị oxi hoá ngay thành Fe(OH)3. - Để tiết kiệm hoá chất, thời gian và bảo đảm TN thành công, GV có thể cho HS lấy dd FeSO4 bằng ống nhỏ giọt và đưa vào ống nghiệm chứa dd NaOH rồi cho dd FeSO4 chảy xuống đáy ống nghiệm. Fe(OH)2 tạo ra chìm sâu trong ống nghiệm sẽ lâu bị oxi hoá thành Fe(OH)3. - Nếu không có muối Fe(II), có thể điều chế bằng cách ngâm các đinh sắt sạch trong dd H2SO4 30-40%(lấy dư). Sau phản ứng ta thu được các tinh thể muối Fe(II) ngậm nước. Thí nghiệm 35: Muối Fe2+ tác dụng với ddKMnO4 Cách tiến hành: Lấy vào ống nghiệm 2-3ml FeSO4 loãng. Nhỏ tiếp vài giọt dung dịch H2SO4 vào. Nhỏ từng giọt dd muối KMnO4 vào. Quan sát hiện tượng xảy ra, viết pthh giải thích. Nhận xét tính chất của muối Fe2+. Hiện tượng và giải thích: Dung dịch KMnO4 có màu tím, khi nhỏ vào dd FeSO4 thì màu tím biến mất và dd chuyển dần sang màu vàng do phản ứng: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Khi màu tím của dd KMnO4 không biến đổi là lúc Fe2+ đã bị oxi hoá hết thành Fe3+. Nhận xét: Muối Fe2+ có tính khử. Thí nghiệm 36: Fe3+tác dụng với Cu Cách tiến hành: Lấy vào ống nghiệm khoảng 3ml dd Fe2(SO4)3. Bỏ vào ống nghiệm mét Ýt phoi đồng(hoặc bột đồng). Quan sát hiện tượng xảy ra. Hiện tượng và giải thích: Sau khoảng 1-2 phút,màu vàng của dd bị nhạt dần và chuyển thành màu xanh, bột đồng bị hoà tan một phần. Phản ứng : Fe3+ + Cu → Cu2+ + 2Fe2+ Chó ý: Nếu dùng bột đồng hoặc phoi bào thì phản ứng xảy ra nhanh, HS có thể quan sát được toàn bộ hiện tượng xảy ra như trên. Nếu không có bột hoặc phoi đồng, có thể dùng dây điện(đã cạo sạch líp cách điện) quấn hình lò so rồi bá vào dd muối Fe3+. Sau khoảng 1 phót xung quanh các sợi dây đồng dd có màu xanh của ion Cu2+. Thí nghiệm 37: Muối Fe3+ tác dụng với dung dịch KI Cách tiến hành: Lấy vào ống nghiệm 2-3ml dd KI và vài giọt hồ tinh bét. Nhỏ từng giọt dd Fe2(SO4)3 vào. Quan sát hiện tượng xảy ra? Từ TN 34,35 rót ra nhận xét về tính chất của muối Fe3+ Hiện tượng và giải thích: Khi nhá dd Fe2(SO4)3 vào dd KI,lập tức dd từ không màu chuyển