Nhóm 4 (chều thứ 4, 1h30) 1. Lý Cẩm Cẩm Nhung. Nhung. MSSV: 2102279 2102279 2. Nguyễn Nguyễn Thị Thị Diễm Thúy. Thúy. MSSV: MSSV: 2102300 2102300 3. Lê Thị Thị Thủy Thủy Tiên. Tiên. MSSV: MSSV: 210230 21023033
BÀI PHÚC TRÌNH HÓA VÔ CƠ 1 BÀI 4: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VA
Thí nghiệm 1: Điều chế khí NH 3 từ NH 4 4Cl C l và vôi bột 0,2g NH4Cl + 0,1g vôi vôi bột (CaO) đun nhẹ có khí thoát ra Ptpư: NH4Cl + CaO t0 2NH3 + CaCl2 + H2O •
Lấy đũa thủy tinh + dd HCl đặc, đưa vào miệng ống nghiệm → có khói trắng Ptpư: NH3 + HCl → NH4Cl
•
Đưa quỳ tím ẩm và miệng ống nghiệm → quỳ tím hóa xanh do NH3 có tính bazơ nên làm quỳ tím hóa xanh.
•
Đưa mẩu giấy tẩm phenolphtalein phenolphtalein vào miệng ống nghiệm → mẫu giấy hóa hồng hồng Cũng do NH 3 có tính bazơ nên làm ch phenolphtalein hóa hồng.
Thí nghiệm 2: Cân bằng trong dd NH 3 10ml NH3 (l) + 3 giọt phenolphthalein phenolphthalein → dd chuyển sang sang màu hồng hồng → chia làm 6 phần bằng nhau cho vào 6 ống nghiệm :
• •
Ống 1: dd màu hồng (để so sánh) Ống 2: đun nhẹ → dd nhạt màu hơn ống 1 Do NH3 bay hơi, lượng NH3 trong ống nghiệm giảm → nồng độ giảm → dd sẽ nhạt màu hơn ống 1
•
Ống 3: NH3 (l) + NH4Cl → dd màu hồng nhạt hơn so với ống 1 Do NH4+ + H2O NH3 + H 3O+ (1) theo pt (1) thì khi NH 4+ bị thủy phân trong H 2O tạo ra NH 3 → nồng độ NH 3 tăng → cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch → dd nhạt màu hơn ống 1 •
Ống 4: NH3 + H2SO4 0,1M → màu hồng nhạt hơn ống 1 Pt: 2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 Tính bazơ của NH 3 bị giảm đi do có ion H + nên dung dịch nhạt màu hơn ống 1
•
Ống 5: NH3 + Al2(SO4)3 lắc mạnh kết tủa trắng, dd nhạt màu. Pt: 6NH3 + 6H2O + Al2(SO4)3 → 3(NH4)2SO4 + 2Al(OH)3↓ Do có ion Al 3+ làm giảm tính bazơ của NH 3 nên dd nhạt màu
•
Ống 6: NH 3 + Na2CO3 → dd có màu đậm hơn ống 1 Do Na2CO3 bị thủy phân tạo ra OH - làm tăng nồng độ bazơ → dd màu đậm hơn ống 1 Pt: Na2CO3 → 2Na+ + CO32CO32- + H2O HCO3¯ + OH¯ HCO3 + H2O H2CO3 + OH¯ ¯
Thí nghiệm 3: Khả năng tạo phức của dd NH 3 •
Ống 1: dd AgNO 3 0,1M + NaCl 0,1N 0,1N → kết tủa trắng ( AgCl) + NH 3 (đặc) → kết tủa tan tạo thành dd không màu
Pt:
AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3 AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Cl (phức bạc)
•
Ống 2: dd CuSO 4 0,1M + dd NaOH 20% → kết tủa màu xanh lam (Cu(OH) 2) + NH3 đặc → kết tủa tan tạo ra dd màu xanh đậm Pt: CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 Cu(OH)2 + 2NH3 (đặc) → [Cu(NH3)4] (OH)2 (do NH3 có khả năng tạo phức) (xanh đậm)
Thí nghiệm 4: Nhận biết ion NH 4+ •
Ống 1: NH 4 NO3 (hòa tan trong nước cất) tím ẩm quỳ tím hóa xanh
đun nhẹ + quỳ tím ẩm
quỳ tím không đổi màu + NaOH 20%
quỳ
Pt: NH4 NO3 + NaOH → NH3 ↑ + H2O + NaNO3 Chính khí NH3 bay ra làm quỳ tím ẩm hóa xanh (NH 3 có tính bazơ) •
Ống 2: (NH4)2SO4 (hòa tan) đun nhẹ + quỳ tím ẩm quỳ tím không đổi màu NaOH 20% quỳ tím ẩm quỳ tím hóa xanh Pt: (NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2NH3 ↑ + 2H2O Cũng có khí NH 3 bay ra làm quỳ tím hóa xanh
•
Ống 3: NH4Cl (dd) đun nóng + quỳ tím ẩm quỳ tím hóa đỏ + NaOH 20% quỳ tím ẩm quỳ tím hóa xanh NH4Cl t0 NH3 (k) + HCl (k) HCl + quỳ tím ẩm → làm quỳ tím hóa đỏ NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O Khí NH3 + quỳ tím ẩm → làm quỳ tím hóa xanh do NH 3 có tính bazơ NH4Cl + thuốc thử Nessle → dd có kết tủa màu vàng nâu Pt: NH4Cl + 2K 2[HgI4] → [NH2Hg2I2]I ↓ + HCl + HI + 4KI (vàng nâu)
Thí nghiệm 5: Tác dụng của dd HNO 3 đặc và loãng với kim loại a. HNO3 đặc •
Ống 1: cho 1 viên Zn vào ống nghiệm sau đó nhỏ dd HNO 3 (đặc) vào → thì thấy có khí màu nâu đỏ bay ra (NO 2), dd màu vàng nhạt Pt: Zn + 4HNO3 (đặc) t0 Zn(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O •
Ống 2: cho 1 mảnh Cu vào ống nghiệm sau đó cho vào vài giọt dd HNO 3 (đặc) → có khí màu nâu đỏ bay ra, dd màu xanh Pt: Cu + 4HNO3 (đặc) t0 Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O •
Ống 3: cho 1 đinh Fe vào ống nghiệm sau đó nhỏ vài giọt dd HNO 3 (đặc) → không hiện tượng. Do Fe bị thụ động hóa trong HNO 3 (đặc nguội) do trên bề mặt của Fe được bao phủ bởi 1 lớp màng oxit bền và không bị tan trong axit HNO 3 đặc nguội b. HNO 3 loãng •
Ống 1: Zn + HNO 3 (loãng) + Nessle → ↓ vàng nâu 4Zn + 10HNO3 (loãng) → 4Zn(NO 3)2 + 3 H2O + NH4 NO3 Do Zn là kim loại hoạt động mạnh trong dãy điện hóa, đứng trước H + nên khử được N +5 xuống mức thấp nhất N-3. Cho thuốc thử Nessle vào có kết tủa màu vàng là do có sự hiện diện của NH 4+ trong dung dịch • Ống 2: Cu + HNO3 (loãng) + Nessle → dd chuyển sang màu xanh, khí không màu thoát ra hóa nâu trong không khí
Pt:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4 H2O NO + ½O2 → NO2 (nâu đỏ) Do Cu là kim loại hoạt động yếu nên chỉ khử N +5 xuốn mức N +2. Dung dịch có màu xanh là do có sự hiện diện của ion Cu 2+. • Ống 3: Fe + HNO 3 ( loãng) + Nessle → có khí không màu thoát ra hóa nâu trong không khí Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O NO + ½O2 → NO2 (nâu đỏ) Pt: NH4 NO3 + 2K 2[HgI4] → [NH2Hg2I2]I ↓ + HNO3 + HI + 4KI (NH4 NO3 tạo ra từ ống 1) (thuốc thử Nessle là hỗn hợp của HgCl 2 + KOH + KI) Thí nghiệm 6: Tác dụng của dd HNO 3 đặc với dd FeSO 4 Cho khoảng 5 giọt dd FeSO 4 (bão hòa đã được axit hóa bằng dd H 2SO4 đặc) vào ống nghiệm + thêm tiếp khoảng 3 giọt dd HNO 3(đặc) → thì thấy có một vòng nâu ở giữa . Pt: 6FeSO4 + 2HNO3(đ) + 3H2SO4→ 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O FeSO4 + NO → [FeNO]SO 4 (nâu tối) Có vòng nâu ở giữa là do FeSO 4 dư tác dụng với khí NO tạo ra phức nitrozo Fe(II) sunfat
Thí nghiệm 7: Sự tạo thành muối photphat ít tan. a/ •
Ống 1: cho 5 giọt dd NH3(đ) + thêm khoảng 3-4 giọt NaH 2PO4 (dd) 0,1 M + 1ml CaCl2 (dd) → ↓
trắng Pt: 3CaCl2 + 4 NH3 + 2 NaH2PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ + 4NH4Cl + 2NaCl (trắng) •
Ống 2: cho 1ml dd CaCl 2 vào ống nghiệm + thêm vào 3-4 giọt ddNa 2HPO4 0,1M → ↓ trắng Pt: CaCl2 + Na2HPO4 → CaHPO4 ↓ + 2NaCl (trắng)
•
Ống 3: cho 1ml dd CaCl 2 vào ống nghiệm + thêm vào 3-4 giọt dd NaH2PO4 0,1M → dd không màu Pt: CaCl2 + 2 NaH2PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2NaCl b/ Gạn lấy kết tủa chia làm 2 phần: lần lượt hòa tan các phần kết tủa đó trong CH 3COOH 1N và HCl 1N
Pt:
Ca3(PO4)2 + dd CH3COOH → kết tủa tan Ca3(PO4)2 + 4CH3COOH → Ca(H2PO4)2 + 2(CH3COO)2Ca
Ca3(PO4)2 + dd HCl → ↓ tan ra (HCl là axit mạnh đẩy được gốc axit yếu hơn ra khỏi muối) Pt: Ca3(PO4)2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2H3PO4
CaHPO4 + dd HCl → kết tủa tan ít Pt: CaHPO4 + 2HCl → CaCl2 + H3PO4
CaHPO4 + dd CH3COOH → kết tủa tan Pt: 2CaHPO4 + 2CH3COOH → Ca(H2PO4)2 + (CH3COO)2Ca
Không có hiện tượng gì
Thí nghiệm 8: Điều chế axit octophotphoric Cho 1g P (đỏ) vào chén sứ thấm ướt + HNO 3(đặc) (khoảng 10 giọt) HNO3(đặc) cho đến khi P (đỏ) tan hết đun tiếp không còn khí thoát ra. Pt: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO NO + ½O2 → NO2 (nâu đỏ)
đun
có khí thoát ra thêm từ từ
Hòa tan dd trong chén sứ, lọc dd cho vào bình định mức 100ml Dùng
pipet hút 5ml dd thu được vào bình tam giác + metyl da cam → chuẩn độ dd với NaOH 0,1M
chuẩn. V1= 12,8 (ml) V2= 12,9 (ml) ⇒ V tb(1)= 12,8 (ml) ⇒ n1= 1,28.10-3 (mol) V3= 12,7 (ml) H3PO4 có 3 nấc phân ly và metyl da cam bắt đầu đổi màu ở nấc phân ly thứ nhất Pt: NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O 1,28.10-3 → 1,28.10-3(mol) Lặp
lại quá trình chuẩn độ với chất chỉ thị phenolphtalein V1= 24 (ml) V2= 24,1 (ml) ⇒ V tb(2)= 24,07 (ml) ⇒ n2= 2,407.10 -3 (mol) V3= 24,1 (ml) Phenolphtalein bắt đầu đổi màu ở nấc phân ly thứ hai của H 3PO4 Pt: 2NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O 2,407.10-3 → 1,2035.10 -3(mol) ⇒ n = 1,24175.10 -3 (mol) ⇒ số mol H3PO4 trong 100ml là: 0,024835 (mol)
Pt:
3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO 0,024835 (mol) ← 0,024835 (mol) ⇒ m = 0,024835 x 31 = 0,769885 (g)
Vậy hiệu suất của quá trình điều chế H 3PO4 theo lượng P (đỏ) là: H
=
m(tt) m(lt)
100
×
=
0,769885 1
100
×
≈
76,9885 %
- Tính chất của H 3PO4 •
Cho 5 giọt dd (NH 4)2MoO4 bão hòa + 1ml dd H3PO4 vừa điều chế + 1 giọt dd HNO 3(đặc) → ↓ màu vàng đục Pt: 12(NH4)2MoO4 + PO43- + 24HNO3 → (NH4)3PO4.12MoO3↓ + 21NH4 NO3 + 3NO3- + H2O (màu vàng)
•
Thêm một 1 giọt AgNO 3 vào ống nghiệm chứa 10 giọt ddđã chuẩn độ với phenolphtalein ở trên → xuất hiện ↓ màu vàng Pt: 3AgNO3 + H3PO4 → Ag3PO4 ↓ + 3HNO3 ( màu vàng)
•
Dd đã chuẩn độ với NaOH, phenolphtalein + K 3[Fe(SCN)6] → mất màu đỏ máu của K 3[Fe(SCN)6]. Pt: 2 K 3[ Fe(SCN)6 ] +3 Na2HPO4 → Fe2(HPO4)3 +6 NaSCN +6 KSCN
Trả lời câu hỏi: 1/ Tính chất hóa học của HNO 3:
- Là một axit mạnh, đồng thời có tính oxi hóa mãnh liệt. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO 3 oxi hóa chất phản ứng đến số oxi hóa tối đa, bị khử đến trạng thái oxi hóa khác nhau (+5, +4, +3, +2, +1, 0, -3) - HNO3 loãng tác dụng với kim loại → giải phóng khí N 2O hoặc NH4 NO3. - HNO3 đặc nóng tác dụng được với nhiều phi kim (S,C,P,...) - HNO3 đặc nguội không tác dụng với Al, Cr, Fe - HNO3 oxi hóa được HCl HNO3 + 3HCl → NOCl + 2Cl + 2H 2O NOCl → NO + Cl HNO3 + 3HCl → NO + 3Cl + H 2O nước cường toan (hòa tan Au, Pt) 2/ Tính tan của muối nitrat: - Tất cả các muối nitrat đều tan, không bị thủy phân nhưng bị nhiệt phân. - Quy luật về sự tạo thành sản phẩm của phản ứng nhiệt phân muối nitrat kim loại: 1. Kim loại kiềm nhóm IA, kiềm thổ IIA M(NO3)n to M(NO2)n +
n
2
O2
Vd: NaNO3 to NaNO2 + ½O2 2. Kim loại đứng trong dãy hoạt động (Mg 2 M(NO3)n
to M2On + 2n NO2 +
đến n
2
Cu) ( kim loại hoạt động trung bình)
O2
3. Từ Ag → về sau ( kim loại hoạt động yếu) M(NO3)n
to
M + nNO2 +
n
2
O2
3/ Cân bằng phương trình phản ứng: AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO 3 ( màu trắng) FeS2 + 18 HNO3(đ) → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O FeCO3 + 4 HNO3(đ) → Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O AgNO3 to Ag + NO2 + ½O2 4/ Thành phần: Supephotphat đơn là hỗn hợp của Ca(H 2PO4)2 và thạch cao CaSO 4 ngậm nước Supephotphat kép thì không lẫn tạp chất thạch cao (Ca(H 2PO4)2.H2O) Điều chế: • Supephotphat kép từ quặng Apatid
Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 → 3H3PO4 + 5CaSO4 + HF 7H3PO4 + Ca5(PO4)3F + 5H2O → 5Ca(H2PO4)2.H2O + HF • Supephotphat đơn:
Ca3(PO4)2 + H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + CaSO4
