Báo cáo thực hành: Tính chất hóa học của sắt, đồng và nhưng hợp chất của sắt, crom

Đề bài

Thí nghiệm 1: Điều chế FeCl₂

Cho đinh sắt đã đánh thật sạch vào ống nghiệm. Rót vào ống nghiệm này 3 – 4 ml dung dịch HCl. Đun nóng nhẹ để thấy rõ bọt khí sủi lên.

Nhận xét màu của dung dịch mới tạo thành khi phản ứng gần kết thúc (lúc bọt khí sủi lên chậm). Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Thí nghiệm 2: Điều chế Fe(OH)₂

Lấy dung dịch FeCl₂ vừa điều chế được ở thí nghiệm 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH theo trình tự sau đây:

Đun sôi 4 – 5ml dung dịch NaOH trong ống nghiệm để đẩy hết khí oxi hòa tan trong dung dịch, rót nhanh 2 – 3ml dung dịch FeCl₂ vào dung dịch NaOH

Quan sát màu của kết tủa thu được. Giữ kết tủa này đến cuối buổi thí nghiệm để quan sát tiếp. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Thí nghiệm 3: Thử tính OXH của K₂Cr₂O₇

Điều chế dung dịch FeSO₄ bằng cách cho một đinh sắt đã cạo sạch gỉ vào ống nghiệm chứa 4 – 5 ml dung dịch H₂SO₄ loãng.

Nhỏ dần từng giọt dung dịch K₂CrO₇ vào dung dịch FeSO₄ vừa điều chế được, lắc ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra.

Thí nghiệm 4: Phản ứng của đồng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng

Cho 1 – 2 mảnh đồng vào ống nghiệm 2 – 3 ml dung dịch H₂SO₄ đặc rồi đun nóng.

Quan sát hiện tượng xảy ra và viết phương trình hóa học của phản ứng.

Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch vừa thu được. Tiếp tục quan sát hiện tượng và viết phương trình hóa học của phản ứng.

Lời giải chi tiết

1. Thí nghiệm 1: Điều chế \(FeCl_2\).

Tiến hành thí nghiệm: 

   + Cho đinh sắt đã đánh sạch vào ống nghiệm

   + Rót vào đó 3-4 ml dung dịch HCl

   + Đun nóng nhẹ, quan sát hiện tượng

Hiện tượng:

   + Phản ứng xảy ra, bọt khí ra chậm, khi đun nóng bọt khí thoát ra nhanh hơn và dung dịch có màu lục nhạt.

   + Khi kết thúc phản ứng, màu của dung dịch chuyển sang màu vàng (do một phần \(Fe^{2+}\) bị oxi hóa trong không khí \(→ Fe^{3+}\))

Giải thích:

   + Fe phản ứng với HCl và phản ứng xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao. 1 thời gian sau một phần Fe²⁺ bị oxi hóa trong không khí \( \to\) Fe³⁺ nên dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu vàng

   + PTHH:

Fe + 2HCl \( \to\) FeCl₂ + H₂

2FeCl₂ + O₂ + 2HCl \( \to\) 2FeCl₃ + H₂O

2. Thí nghiệm 2: Điều chế \(Fe(OH)_2\).

Tiến hành thí nghiệm: Lấy dung dịch FeCl₂ điều chế ở thí nghiệm 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH theo trình tự sau:

   + Đun sôi 4-5 ml dung dịch NaOH trong ống nghiệm để đẩy hết khí oxi hòa tan trong dung dịch.

   + Rót nhanh 2 ml dung dịch FeCl₂ và dung dịch NaOH

Hiện tượng:

   + Lúc đầu kết tủa xuất hiện màu trắng \(Fe(OH)_2\).

   + Để lâu đến cuối buổi thấy xuất hiện kết tủa màu vàng \(Fe(OH)_2; Fe(OH)_3\) rồi tiếp tục chuyển sang màu nâu \(Fe(OH)_3\).

Giải thích:

   + Muối sắt (II) phản ứng với NaOH tạo ra kết tủa trắng xanh \(Fe(OH)_2\). Sau một thời gian \(Fe(OH)_2\) bị oxi hóa thành \(Fe(OH)_3\). Kết tủa màu vàng là hỗn hợp \(Fe(OH)_2\) và \(Fe(OH)_3\) rồi tiếp tục chuyển hẳn sang màu nâu là \(Fe(OH)_3\) khi đã oxi hóa hết \(Fe(OH)_2\)

   + PTHH:

FeCl₂ + 2NaOH \( \to\) Fe(OH)₂ + 2NaCl

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O \( \to\) 4Fe(OH)₃

3. Thí nghiệm 3: Thử tính oxi hóa của \(K_2Cr_2O_7\).

Tiến hành thí nghiệm:

   + Cho 1 đinh sắt đã cạo sạch vào ống nghiệm chứa 4-5 ml dung dịch H₂SO₄ \( \to\) dung dịch FeSO₄

   + Nhỏ từ từ dung dịch K₂Cr₂O₇ vào dung dịch FeSO₄ vừa điều chế được

   + Lắc ống nghiệm, quan sát

Hiện tượng

Màu da cam của dd \(K_2Cr_2O_7\) bị biến mất khi lắc ống nghiệm đồng thời dd trong ống nghiệm xuất hiện màu vàng (\(Fe^{2+} → Fe^{3+}\))

Giải thích

PTHH:

Fe + H₂SO₄ \( \to\) FeSO₄ + H₂

6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ \( \to\) 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O

4. Thí nghiệm 4: Phản ứng Cu với dung dịch \(H_2SO_4\) đặc nóng.

Tiến hành thí nghiệm

   + Cho 1-2 mảnh đồng vào ống nghiệm chứa 2-3 ml dung dịch \(H_2SO_4\) đặc, đun nóng

   + Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch vừa thu được, quan sát

Hiện tượng

   + Bọt khí không màu thoát ra, có mùi hắc.

   + Dung dịch trong ống nghiệm chuyển màu xanh \(Cu^{2+}\).

   + Khi nhỏ thêm dd NaOH thấy xuất hiện kết tủa màu xanh \(Cu(OH)_2\) đồng thời phản ứng chậm lại (do nồng độ \(H_2SO_4\) giảm)

Giải thích:

   + Cu phản ứng với H₂SO₄ sinh ra khí SO₂ (mùi hắc) và dung dịch Cu²⁺ màu xanh.

   + Khi nhỏ thêm dung dịch NaOH thấy xuất hiện kết tủa màu xanh là Cu(OH)₂ và phản ứng chậm lại do nồng độ H₂SO₄ giảm

   + PTHH:

Cu + 2H₂SO₄ \( \to\) CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH \( \to\) Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

2NaOH + H₂SO₄ \( \to\) Na₂SO₄ + 2H₂O

(Phản ứng làm giảm nồng độ axit \( \to\) làm phản ứng xảy ra chậm)

soanvan.me