Thực hành Tính chất hóa học của sắt, đồng và những hợp chất của sắt, crom

Thực hành Tính chất hóa học của sắt, đồng và những hợp chất của sắt, crom đưa ra nội dung thí nghiệm và cách tiến thực hành thí nghiệm về các tính chất đặc trưng của sắt, đồng. 

1. Thí nghiệm 1. Điều chế FeCl₂

1.1. Cách tiến hành

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

1.2. Hiện tượng

Ta thấy dung dịch ban đầu là dung dịch trong suốt, khi đun nóng bọt khí thoát ra nhanh hơn và dung dịch có màu lục nhạt.

1.3. Phương trình hóa học

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2. Thí nghiệm 2. Điều chế Fe(OH)₂

2.1. Cách tiến hành

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

Đun sôi 4 – 5 ml dung dịch NaOH trong ống nghiệm để đẩy hết khí oxi hòa tan trong dung dịch, rót nhanh 2 – 3 ml dung dịch FeCl₂ vào dung dịch NaOH. Quan sát màu của kết tủa vừa thu được. Giữ kết tủa này đến cuối thí nghiệm để quan sát tiếp.

2.2. Hiện tượng

Khi cho dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch FeCl₂, ta thấy kết tủa có màu trắng xanh, sau một thời gian ta thấy kết tủa chuyền dần sang màu nâu.

2.3. 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.

2.4. Phương trình hóa học

FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃

3. Thí nghiệm 3. Tính oxi hóa của K₂Cr₂O₇

1.1. Cách tiến hành

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 K₂Cr₂O₇ vào dung dịch FeSO₄ vừa điều chế được, lắc ống nghiệm. Quan sát hiện tượng.

1.2. Hiện tượng

Khi nhỏ dần từng giọt dung dịch K₂Cr₂O₇ vào dung dịch FeSO₄ ta thấy dung dịch chuyển dần sang màu nâu đỏ, do trong môi trường axit có chất oxi hóa K₂Cr₂O₇, Fe²⁺ bị oxi hóa thành Fe³⁺.

1.3. Phương trình hóa học

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

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

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

4.1. Cách tiến hành

Cho 1- 2 mảnh đồng vào ống nghiệm chứa 2 – 3 ml dung dịch H₂SO₄ đặc rồi đun nóng. Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch vừa thu được. Quan sát hiện tượng.

4.2. Hiện tượng

Bọt khí không màu thoát ra, có mùi hắc. Dung dịch trong ống nghiệm chuyển màu xanh Cu²⁺. Khi nhỏ thêm dung dịch NaOH thấy xuất hiện kết tủa màu xanh Cu(OH)₂ đồng thời phản ứng chậm lại (do nồng độ H₂SO₄ giảm).

4.3. Phương trình hóa học

Cu + 2H₂SO_4đặc  ​ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O