Giáo trình Thực hành tổng hợp hóa học vô cơ: Phần 2

Mỗi bài trong cuốn giáo trình "Thực hành tổng hợp hóa học vô cơ" đều có các câu hỏi yêu cầu sinh viên phải trả lời trước khi đến phòng thí nghiệm nhằm giúp các em hiểu sâu về cơ sở các bước tiến hành thí nghiệm, mục đích của từng thao tác và các số liệu cụ thể trong bài. Các câu hỏi trong phần tường trình giúp sinh viên biết vận dụng kiến thức một cách có hệ thống đề giải thích các hiện tượng quan sát được và hiểu sâu sắc hơn mối liên hệ giữa lí thuyết và thực nghiệm. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 cuốn sách.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thực hành tổng hợp hóa học vô cơ: Phần 2 C âu 2. Trong giai đoạn chuyên hoá K:MnOj thành K.MnO.1 nếu dùng dung dịch HC1 đặc hưn hay loãng hơn thì anh hướng tới quá trình điều che như thế nào? C âu 3. Trong bài thí nghiệm , KCIOì và KOH dược dùng ờ dạng rán. Có nên thay băng dung dịch KOH không? Vì sao? BÀI 9: T Ố N G H Ợ P K A LI C R O M A T ( K 2C r 0 4) I. M ỘT SỐ TÍNH C H Ấ T LÍ HOÁ Đ Ặ C TRƯ NG C Ủ A K 2C r 0 4 K ịC iŨ 4 có dạng những tinh the tà phương màu vàniỉ, tan trong nước cho dung dịch màu vàng đậm, màu cùa dung dịch đậm đên mức khi pha loãng dung dịch đến tỉ lệ I : 40000 vẫn có màu vàng. Dung dịch KỉCrO.! không đổi màu quỳ tím, bền ngoài không khí, nóng chay ớ 968 c, trong không khí âm không bị chày rữa. Trong dung dịch có sự chuyến hoá lẫn nhau giữa ion Cr:Oj và Cr,Ơ 7 theo cân bằng sau: 2 C i\0 ;- + 2H~ 2HCrOj C r ,0 ; '+ H 20 Cân băng trên phụ thuộc vào pH cùa dung dịch: pH > 6: trong dung dịch chú yếu tồn tại ion Cr,Oj‘ . 2 - pH ^ 6 các ion HCrO'và C i\O ị” nam cân bang nhau. pH < 1: chu yếu tồn tại ờ các phân tư H->Cr0.ị. KịCi'0 4 có tính oxi lioá mạnh (nhất là tronii môi trường axit). Ngoài ra, K iC rQ icòn tạo kẻt lúa với một sô ion kim loại cho san phàm có màu dặc trưnu 47 như A g+, Ba2+ theo kiểu phản ứng trao đổi. Tuỳ theo độ tan cua muối cromat và hiđroxit cùa cation kim loại mà một số muối cromat như PbCrOa tan được trong kiềm , một số m uối lại không tan như BaCrOa. II. HÓA CHẤT, DỤNG c ụ (dùng cho m ột nhóm sinh viên) Hoá chất: các chất rán: Cr2Oj, KOH, K.NO.1, các dung dịch loãng: H:SOj, H 2O 2, KI, BaC h, nước đá, giấy lọc. Số Sổ Số Dụng cụ Dụng cụ Dụng cụ lưọng lượng lưọng Chén sắt 1 B ộ đun cách thủy 1 C ố c5 0 m l 2 Cặp sắt 1 Bộ lọc hút áp suất thấp 1 Ống nghiệm 4 Óng đong 1 Đũa thùy tinh 1 Đèn khí 1 III. C Á C H TIẾN HÀNH Cân 3,5g KNO 3 rắn, l,5 g C nƠ Ị và cân nhanh 2,5g KOH rồi trộn đều cà 3 chất với nhau trong chén sắt. Đặt chén lên giá và đun bàng đèn khí trong thời gian khoảng 15 phút (quan sát thấy hỗn hợp chuyến từ màu xanh sang màu đỏ và không thấy hiện tượng có bọt khí) thì ngừng đun. Hoà tan hỗn hợp rắn trong chén bang từng lượng 5ml nước sôi đến khi chuyến toàn bộ chất ran ra cốc (tống lượng nước khoảng 20m l). Lọc bỏ phần chất rắn không tan hết, thu dung dịch sạch. Cô cách thủy dung dịch nước lọc đến khi xuất hiện váng tinh thề. Làm lạnh hỗn hợp phản ứng bằng nước đá để kết tinh K 2C 1O 4 trong khoáng 20 phút. Lọc thu lấy tinh thể K2CTO4 bang m áy lọc hút áp suất thấp và sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ 7 0 - 80nc. Cân lượng K.2CrC>4 thu được, tính hiệu suất quá trình điều chế. Quan sát hình ảnh tinh thể thu được qua kính hiển vi. H ìn l i 9: Anh lin h thê K 2C 1O 4 48 IV. TH Ử TÍNH C H Ấ T SẢN PHAM Cho vài tinh thê K.2O O 4 điều chế được vào cốc 50m l rồi hoà tan bằng khoảng 6 ml nước cất. Lay vào 5 ống nghiệm lần lượt mỗi ốn g khoáng lm l dung dịch H 2O 2, dung dịch KI, dung dịch FeSƠ 4, dung dịch H :SO j loãng và dung dịch BaCỈ 2- A xit hoá các dung dịch H2O2, Kĩ, FeSƠ4 bang vài giọt dung dịch H2SO4 loãng. Thêm vào mỗi ông nghiệm vài giọt dung dịch K.2CTO4. Quan sát các hiện tượng xảy ra. V. CÂ U HỎI VẢ BÀI TẬ P 1. Nêu mục đích và c ơ s ơ lí thu yêt cua thi nghiệm lô n g hợp kali crom at. Viêt các ph ư ơ n g trình phan ứng x a y ra tron g quá trình điêu chê. Nêu ban đẩu lẩy 1,5 gam C r2O i có thê thu đư ợ c b a o nhiêu g a m K ĩC rO 4? ũ iíi th iết hiệu su ấ t cùa qu á trình điểu ch ế là 100%. 2. Nêu vai trò cùa K O H và K N O ị trong quá trình điều chế? c ỏ thế thay K N O ỉ ban g chất nào khúc đư ợc không? Có nên thay K O H bảng N aO H không, vì sao? 3. Tính lượng K O H và K N O ì cần dùng đê ph àn ứng vừa đù vớ i l,5 g C riO i- G ia i thích lư ợng KOH , C riO i và K N O ị (lùng tron g b à i tô n g hợp. VI. CHÚ Ý KHI LÀM THÍ NGHIỆM Khi đun hỗn họp phàn ứng có hiện tượng sôi rất mạnh nên cần chú ý tránh bị hoá chất ban vào người. Cẩn trộn kĩ hỗn hợp phản ứng trước khi đun nóng. BAN TƯ Ờ NG TRÌNH THÍ NGHIỆM TỔNG HỢP HOÁ HỌC v ô c ơ B à i 9. T Ổ N G H Ợ P K A L I C R O M A T Ngciy làm th i nghiệm :....................................................................... I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM (5 điềm) 49 II. c ơ s ỏ LÍ T H U Y Ế T (15 điểm) - Sơ lược cách tiến hành (thông qua sơ đồ và phương trình phản ứng): - Thiết lập công thức tính hiệu suất và giải thích: III. C Á C S Ố LIỆU VÀ K Ế T Q U Ả THÍ NGHIỆM (50 điểm) 1.C ác số liệu tliự c lĩgh iệm và k ết quá Thòi Tông thòi gian m C r,0 j m KNO, m KOH V H ,0 C ần Hiệu gian ^ s à n phẩm diều chế/ (gam) (gam) (gam) hoà tan suât nung tông họp 2. T h ử tinh ch ấ t củ a K 2C r 0 4 V iết các phương trình, nêu hiện tượng xày ra và giãi thích: 3. K iC rC ^ + H2O2 + H2SO4 —> ......................................... ...