TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI BỘ MÔN KỸ THUẬT HOÁ HỌC PGS. ĐẶNG THỊ THANH LÊ HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM HOÁ VÔ CƠ Hà Nội – 2018 LỜI NÓI ĐẦU Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vô cơ được dùng làm tài liệu giảng dạy chính thức cho môn học Thí nghiệm Hóa Vô cơ, ngành Kỳ thuật Hóa học - Trường Đại học Thủy lợi. Thí nghiệm Hóa Vồ cơ là môn học thí nghiệm cơ sở ngành đầu tiên của sinh viên ngành Kỹ thuật Hóa học. Vì vậy ngoài mục đích minh họa, củng cố kiến thức lí thuyết Hóa Vô cơ môn học này còn nhằm mục đích hướng dẫn, rèn cặp cho sinh viên kĩ năng thực hành hóa học.
Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vô cơ có thời lượng 15 tiết (1 tín chỉ) gồm 5 bài: Bài 1: H1ĐR0 - HALOGEN - 0X1 - LƯU HUỲNH Bài 2: NHÓM VA Bài 3: NHÓM IVA - IIIA - IIA - IA Bài 4: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP d: CROM - MANGAN Bài 5: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP d (TIẾP): SẮT - COBAN - NIKEN - ĐỒNG - BẠC - KẼM - CADIMI - THỦY NGÂN Các bài thực hành đều được tham khảo từ các giáo trình thí nghiệm trong và ngoài nước và đã được làm thực nghiệm kiểm tra cẩn thận. Số lượng các thí nghiệm trong các bài thí nghiệm cũng được biên soạn nhiều hơn so với số thí nghiệm có thể thực hiện trong chương trình nhằm mục đích để phòng thí nghiệm lựa chọn, thay đối một số thí nghiệm cho phù hợp với điều kiện của từng năm học. Nội dung tùng bài thí nghiệm khồng nhắc lại phần lý thuyết trên lớp và cũng không lặp lại phần hướng dẫn những thao tác thí nghiệm cơ bản mà sinh viên đã được học ở phần thí nghiệm Hóa đại cương. Do vậy, để làm thí nghiệm được tốt sinh viên cần phải chuẩn bị bài trước ở nhà: xem lại phần lý thuyết, tính toán trước các số liệu cần thiết của từng bài thí nghiệm và dự kiến chiều hướng, mức độ xảy ra của phản ứng sẽ tiến hành.
Cuốn Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vồ cơ gồm 2 phần: phần I đề cập đến nội dung các bài thí nghiệm, phần II đề cập đến hướng dẫn chuân bị và viết báo cáo thí nghiệm, nhằm giúp sinh viên chuẩn bị tốt và nắm vững các bài thí nghiệm. Trong quá trình biên soạn Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vô cơ, chúng tôi đã được sự góp ý của nhiều cán bộ ở Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng nhiều cán bộ ở Bộ môn Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Thủy lợi. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, góp ý tận tình của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp. Tuy vậy Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vô cơ cũng không tránh khỏi thiếu sót về nội dung và hình thức.
Vì vậy chúng tôi rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy, cô giáo, các bạn sinh viên đế hoàn thiện thêm Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa Vô cơ trong thời gian tới. Hà Nội, ngày 25 tháng ỉ ỉ năm 2017 Các tác giả 3 MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐÀU 3 MỤC LỤC 4 PHÀN I: NỘI DƯNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM 5 BÀI 1: HIĐRO - HALOGEN - OXI - Lưu HUỲNH 6 BÀI 2: NHÓM VA 16 BÀI 3: NHÓM IV A - IIIA - IIA - IA 22 BÀI 4: KIM LOẠI CHUYÊN TIẾP d: CROM - MANGAN 32 BÀI 5: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP d (TIẾP): SẮT - COBAN - NIKEN - ĐÒNG - 38 BẠC - KẼM - CAĐIMI - THỦY NGÂN PHẢN II: HƯỚNG DẪN CHUẲN BỊ VÀ VIẾT BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 45 BÀI 1: HIĐRO - HALOGEN - 0X1 - Lưu HUỲNH 46 BÀI 2: NHÓM VA 52 BÀI 3: NHÓM IVA - IIIA - IIA - IA 56 BÀI 4: KIM LOẠI CHUYÊN TIẾP d: CROM - MANGAN 62 BÀI 5: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP d (TIẾP): SẮT - COBAN - NIKEN - ĐÔNG - 67 BẠC - KẼM - CAĐIMI - THỦY NGÂN TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 4 PHẢN I NỘI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM 5 BÀI 1. HIĐRO - HALOGEN - OXI - Lưu HUỲNH TN1. Điều chế và sự cháy của hiđro 1.
Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: kẽm Zn hạt; axit clohiđric HC1 đặc b- Dụng cụ ống nghiệm có nhánh: 1 giá sắt (kèm 1 con bọ): 1 ống thủy tinh vuốt nhọn: 1 đèn cồn: 1 nút cao su: 1 phễu thủy tinh: 1 ống nối silicon: 1 2. Cách tiến hành thí nghiệm Lấy axit HC1 đặc vào khoảng 1/4 ống nghiệm có nhánh. Bỏ vào vài hạt kẽm rồi nút chặt bằng nút cao su. Lắp thí nghiệm như hình vẽ 1.
Quan sát, chờ 2-3 phút cho hiđro đấy hết không khí ra khỏi ống nghiệm rồi châm lửa đốt khí hiđro ở đầu ống thuỷ tinh vuốt nhọn. Nhận xét màu ngọn lửa. Lấy phễu khô úp lên đầu ngọn lửa. Quan sát và giải thích hiện tượng.
Viết phương trình phản ứng? Chú ỷ: Cấn thận khi làm việc với HCl đặc. Điêu chê khí hiđro 6 TN2. So sánh tính oxi hoá của các halogen 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: natri clorua NaCl 0,5M; benzen đặc; kali bromua KBr 0,5M; nước clo; kali iođua KI 0,5M; nước brom b- Dụng cụ: ống nghiệm: 3 kẹp gỗ: 3 2.
Cách tiến hành thí nghiệm Lấy vào ba ống nghiệm: - Ống 1:3-5 giọt dung dịch NaCl 0,5M - Ống 2: 3 - 5 giọt dung dịch KBr 0,5M - Ống 3:3-5 giọt dung dịch KI 0,5M Thêm vào mỗi ống vài giọt dung môi hữu cơ benzen đặc, lắc đều và quan sát. Sau đó tiếp tục cho vào: - Ống 1:3-5 giọt nước brôm - Ống 2: 3 - 5 giọt nước clo - Ông 3:3-5 giọt nước brôm Lắc đều và nhận xét màu của dung môi hữu cơ. Halogen nào đã tách ra ở dạng tự do? Viết các phương trình phản ứng và so sánh tính oxi hóa của các halogen. xếp các halogen thành một dãy theo chiều giảm dần khả năng oxi hoá? Giải thích? TN3.
Tính chất của nước Javen 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: nước Javen; mangan (II) sunfat MnSƠ4 0,25M b- Dụng cụ: ống nghiệm: 1 giấy trắng: 1 kẹp gỗ: 1 mặt kính đồng hồ: 1 7 2. Cách tiến hành thí nghiệm a) Viết vài chữ trên mảnh giấy trắng rồi đặt lên mặt kính đồng hồ. Nhỏ vào đó vài giọt nước Javen.
Quan sát, giải thích hiện tượng xảy ra? b) Lấy vào ống nghiệm 3-5 giọt dung dịch MnSƠ4 0,25M, thêm vài giọt nước Javen và lắc đều. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra? Viết phương trình phản ứng? Từ các thí nghiệm trên hãy rút ra kết luận về tính chất của nước Javen. Tính oxi hoá của kali clorat KCIO3 và kali iođat KIO3 trong môi trường trung tính và môi trường axit 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: kali iođat KIO3 O,1M; kali clorat KCIO3 O,1M; kali iođua KI 0,5M; axit sunfuric H2SO4 đặc b- Dụng cụ: ống nghiệm: 4 kẹp gỗ: 4 2.
Cách tiến hành thí nghiệm a) Tính oxi hoá của KIO3: Lấy vào 2 ống nghiệm: - Ống 1:3-5 giọt dung dịch KIO3 O,1M - Ống 2: 3 - 5 giọt dung dịch KIO3 O,1M, thêm 1-2 giọt axit H2SO4 đặc Nhở từ từ từng giọt dung dịch KI 0,5M vào hai ống nghiệm trên và lắc đều. Quan sát và giải thích hiện tượng. Viết các phương trình phản ứng? Hãy rút ra kết luận về tính oxi hoá của KIO3 trong môi trường axit và môi trường trung tính? b) Tính oxi hoá của KCIO3: Lấy vào 2 ống nghiệm: - Ống 3: 3 - 5 giọt dung dịch KCIO3 O,1M - Ống 4: 3 - 5 giọt dung dịch KCIO3 O,1M, thêm 1 - 2 giọt axit H2SO4 đặc Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch KI 0,5M vào hai ống nghiệm trên và lắc đều. Quan sát và giải thích hiện tượng.
Viết các phương trình phản ứng? Rút ra kết luận về tính oxi hoá của KCIO3 trong môi trường axit và môi trường trung tính? 8 TN5. Sự hấp thụ iot trong hồ tinh bột 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: dung dịch iot bão hòa; hồ tinh bột 0,1% b- Dụng cụ: ống nghiệm: 1 kẹp gỗ: 1 đèn cồn: 1 2. Cách tiến hành thí nghiệm Lấy vào ống nghiệm vài giọt dung dịch iot bão hòa, thêm vào đó từ từ 2 - 3 giọt hồ tinh bột và lắc đều.
Quan sát sự thay đổi màu của dung dịch. Đun nhẹ ống nghiệm vừa thêm hồ tinh bột 0,1%. Đe nguội, quan sát và giải thích hiện tượng. Rút ra tính chất đặc trưng của iot trong hồ tinh bột? TN6.
Tính ăn mòn thuỷ tinh của axit flohidric HF 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: parafin; dung dịch axit flo hiđric HF b- Dụng cụ: tấm kính: 1 que nhọn: 1 2. Cách tiến hành thí nghiệm Tráng một lớp mỏng parafin lên một tấm kính. Dùng một que nhọn viết chữ lên lớp parafin sao cho phần kính dưới chữ không còn lớp parafin.
Nhỏ dung dịch HF vào chữ viết này, đậy kín. Chờ hết buổi thí nghiệm cạo sạch hết lóp parafin, quan sát. Viết phưong trình phản ứng? Rút ra nhận xét về tính chất đặc trưng của axit ílohiđric HF? Chú ỷ: Cẩn thận khi làm việc với dung dịch axitflo hydric HF. Điều chế oxi và thử tính chất của oxi 1.
Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: kali pemanganat KMnƠ4 bột; que đóm b- Dụng cụ: ống nghiệm có nhánh 1 giá sắt (kèm 1 kẹp sắt): 1 ống thủy tinh cong: 1 nút cao su: 1 ống nghiệm: 1 đèn cồn: 1 chậu thủy tinh 30cm: 1 kẹp gỗ: 1 ống nối silicon 1 2. Cách tiến hành thí nghiệm a) Điểu chế oxi bằng phương pháp phân huỷ nhiệt họp chất chứa oxi: Cho 5g KMnƠ4 vào ống nghiệm có nhánh, rồi đậy bằng nút cao su, dùng đèn cồn đun duới đáy ống nghiệm có nhánh. Thu khí oxi vào ống nghiệm để thử tính chất (thu qua nước, thí nghiệm lăp như hình vẽ 2). Viết phuơng trình phản ứng.
Quan sát và giải thích hiện tuợng? Hình 2. Điều chế khí oxi b) Thử tính chất của oxỉ: Đua tàn đóm dở vào ống nghiệm chứa oxi thu ở trên. Nhận xét sự cháy của than trong oxi nguyên chất. Viết phuơng trình phản ứng? 10 TN8.
Tính chất của hiđropeoxit H2O2 1. Hóa chất, dụng cụ a- Hóa chất: kali iođua KI 0,5M; kali pemanganat KMnƠ4 0,02M axit sunfuric H2SO4 IM; hồ tinh bột 0,1%; hiđropeoxit H2O2 10%; b- Dụng cụ: ống nghiệm: 2 kẹp gỗ: 2 2. Cách tiến hành thí nghiệm a) Tính oxi hoá của hiđropeoxit H2O2: Lấy vào ống nghiệm 3-5 giọt dung dịch KI 0,5M và 3 - 5 giọt axit H2SO4 IM. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch H2O2 10% vào ống nghiệm và lắc đều.
Quan sát sự biến đổi màu của dung dịch.