Bài 14: Bài thực hành 2 Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho

a. Thí nghiệm 1: Tính Oxi hóa của HNO₃ đặc và loãng

HNO3 có số oxi hóa +5 có thể bị khử thành: \(\mathop {{N_2}}\limits^0 ,{\rm{ }}\mathop {{N_2}}\limits^{ + 1} O,{\rm{ }}\mathop N\limits^{ + 2} O,{\rm{ }}\mathop N\limits^{ + 4} {O_2},{\rm{ }}\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}\mathop N\limits^{ + 5} {O_3}\)tuỳ theo nồng độ HNO3 và khả năng khử của chất tham gia. 

Hình 1: Các sản phẩm khử của HNO3

Với M là kim loại, n là hóa trị cao nhất của M

*Lưu ý:

N2O là khí vui, khí gây cười.

N2 không duy trì sự sống, sự cháy

NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí, nhưng khi cho kiềm vào dd, thấy có khí mùi khai.

• Oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt).

3Cu +8HNO3(l)  → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu + 4HNO3đ  →  Cu(NO3)2  + 2NO2 + 2H2O

• Fe, Al, Cr  thụ động hoá với HNO3 đặc, nguội.

b. Thí nghiệm 2: Tính oxi hoá KNO₃ nóng chảy

Các muối nitrat đều kém bền bởi nhiệt, khi đun nóng muối nitrat có tính Oxi hóa mạnh.

Sản phẩm phân huỷ phụ thuộc vào bản chất của cation kim loại: 

• Kim loại đứng trước Mg ​ muối Nitrit  +  O2

Ví dụ: 2KNO3  2KNO2 + O2

• Từ Mg đến Cu  Oxit kim loại  + NO2 +  O2

Ví dụ: 2Cu(NO3)2  2CuO + 4NO2 + O2

• Kim loại sau Cu  Kim loại + NO2 + O2     

Ví dụ: 2AgNO3  ​ 2Ag + 2NO2 + O2

c. Thí nghiệm 3: Phân biệt một số loại phân bón hóa học

• Nhận biết gốc SO₄^2- bằng dung dịch Ba²⁺ với hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng BaSO₄
• Nhận biết gốc amoni (NH₄⁺) bằng bazơ với hiện tượng sinh ra khí có mùi khai, chính là NH₃

• Không dùng tay cầm trực tiếp hoá chất.

• Không đổ hoá chất này vào hoá chất khác ngoài chỉ dẫn.

• Không đổ lại hoá chất thừa lại lọ đựng ban đầu.

• Không dùng hoá chất nếu không biết hoá chất gì.

• Không nếm hoặc ngửi trực tiếp  hoá chất.

• Khi mở lọ hoá chất và lấy hoá chất không để dây ra bàn, dùng xong đậy nắp lại ngay.

• Các em chú ý quan sát kĩ năng tiến hành thí nghiệm cũng như hiện tượng xảy ra ở đoạn video dưới đây:

Video 1: So sánh phản ứng của Đồng và axit nitric đặc, axit nitric loãng

• Hiện tượng:
  • ​Ở ống nghiệm chứa Cu và HNO₃ đặc xuất hiện khí màu nâu đỏ, nhiều, dung dịch chuyển sang màu xanh.
  • Ở ống nghiệm chứa Cu và HNO₃ loãng xuất hiện khí không mùa, trong không khí chuyển thành nâu đỏ, với lượng khí ít hơn ở ống nghiệm chứa HNO₃ đặc. Dung dịch cũng có màu xanh lam.
• Giải thích: 

  • Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa HNO₃ đặc có khí NO₂ màu nâu bay ra vì HNO₃ đặc bị khử đến NO₂. Dung dịch chuyển sang màu xanh do tạo ra Cu(NO₃)₂

  • Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa HNO₃ loãng và đun nóng có khí NO không màu bay ra, sau chuyển thành NO₂ màu nâu đỏ. Dung dịch chuyển sang màu xanh lam của Cu(NO₃)₂

• Phương trình hóa học:

​Cu + 4HNO₃ đặc → Cu(NO3)2 + 2NO₂ + 2H₂O

3​Cu + 8HNO₃ loãng → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Thí nghiệm này, các em có thể sử dụng NaNO₃ để thay thế KNO₃ cũng được vì đây đều là muối nitrat của kim loại kiềm

• Các em chú ý quan sát thao tác tiến hành thí nghiệm cũng như hiện tượng diễn ra trong phản ứng sau:

Video 2: Nhiệt phân muối Natri nitrat

• Hiện tượng: Que đóm bùng cháy kèm theo tiếng nổ lách tách.
• Giải thích: Que đóm sẽ bùng cháy trong KNO₃ nóng chảy, có tiếng nổ lách tách đó là do KNO₃ nhiệt phân giải phóng khí oxi.

 2KNO₃  2KNO₂ + O₂

• Cách tiến hành: Nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn đánh số 1,2,3: KCl, Na₃PO₄; (NH₄)₂SO₄
  • Bước 1: Trích dẫn 3 dung dịch ra 3 mẫu thử
  • Bước 2: Nhỏ dung dịch NaOH vào lần lượt 3 mẫu thử
  • Bước 3: Nhỏ dung dịch AgNO₃ vào các mẫu thử còn lại
• Hiện tượng và giải thích:
  • ​Nhỏ dd NaOH vào các ống nghiệm, đun nhẹ, ống  nào có mùi khai NH₃ bay ra, làm quì tím ẩm hoá xanh: nhận biết được (NH₄)₂SO_4. 
  • Nhỏ dd AgNO₃ vào 2 ống nghiệm đựng KCl, Na₃PO₄, ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu vàng Ag₃PO₄: nhận biết được Na₃PO₄, kết tủa trắng là KCl
  • Phương trình hóa học

 NH4⁺ + OH^- → NH3  (khí mùi khai) + H2O

AgNO₃ + KCl → AgCl (kết tủa trắng) + KNO₃

AgNO3 + AgNO3 → không xảy ra phản ứng

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa Chúng tôi thảo luận và trả lời nhé.