De thi hk2 lop 7

Bài 1: KIM LOẠI KIỀM
THÍ NGHIỆM
MÔ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG
GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG ,VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ,TÍNH TOÁN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN

1
Điều chế Na2CO3 bằng phương pháp Solvay:

Sục CO2 vào erlen 125ml chứa 50ml dung dịch NaCl bão hòa trong NH3. Ngâm erlen trong chậu nước lạnh, đợi cho đến khi có tinh thể trắng tạo thành. Lọc chân không lấy tinh thể (tráng bằng cồn, không tráng bằng nước lạnh).







Lấy một ít tinh thể trên cho vào cốc nước. Thêm vào một giọt phenolphtalein ta thấy dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt.




Cho một ít tinh thể vào ống nghiệm, đậy bằng nút cao su có gắn ống thủy tinh. Đun nóng ống nghiệm bằng đèn cồn. Dẫn khí thoát ra vào nước vôi trong ta thấy dung dịch nước vôi trong bị đục dần. Nếu để trong một thời gian dài thì nước vội bị đục sẽ trong trở lại.


CO2 bị hấp thụ trong nước tạo thành H2CO3 theo phản ứng:
CO2 + H2O ( H2CO3
NH3 + H2CO3 ( NH4+ + HCO3-
HCO3- + Na+ ( NaHCO3
Cả 4 chất: NaCl, NH4HCO3, NaHCO3 và NH4Cl đều tan trong nước nhưng NaHCO3 hơi ít tan hơn nên tách ra dưới dạng tinh thể (dung dịch ban đầu là bão hòa NH3). Đây là sự cân bằng giữa khả năng phản ứng và tốc độ phản ứng. Nhiệt độ vừa phải để vận tốc không chậm và độ tan của NaHCO3 không lớn hơn độ tan của NaCl.

Tinh thể NaHCO3 là muối tan trong H2O có tính bazơ yếu:
H2O + HCO3- ( OH- + H2CO3 (1)
H2CO3 ( CO2 + H2O
H2CO3 không bền phân hủy tạo CO2 làm cân bằng của phản ứng (1) dịch chuyển về phía tạo ra OH- làm phenolphtalein hóa hồng.



Do xảy ra các phản ứng sau đây:
2NaHCO3
Na2CO3 + CO2( + H2O
CO2 + Ca(OH)2 ( CaCO3( + H2O
CO2 + H2O + CaCO3 ( Ca(HCO3)2 tan



Kết luận:
Có thể điều chế muối NaHCO3 dựa vào sự khác nhau về độ tan đủ lớn ở nhiệt độ nhất định. Trong công nghiệp ta có thể thu lại CO2 bị giải phóng khi nhiệt phân NaHCO3 cũng như khi nung đá vôi để sử dụng cho giai đoạn đầu.


2
Quan sát màu ngọn lửa của kim loại kiềm:
Nhúng một đầu mẫu giấy lọc vào dung dịch LiCl bão hòa rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn ta thấy ngọn lửa có màu đỏ tía.
Làm thí nghiệm tương tự như trên với dung dịch NaCl bão hòa ta thấy ngọn lửa có màu vàng, còn với dung dịch KCl bão hòa thì ta thấy ngọn lửa có màu tím.
Khi thay LiCl bằng Li2SO4 thì thấy màu ngọn lửa không thay đổi.



Ở trong ngọn lửa, những electron của nguyên tử và ion kim loại kiềm được kích thích nhảy lên các mức năng lượng cao hơn. Khi trở về những mức năng lượng ban đầu, các electron này phát ra năng lượng dưới dạng các bức xạ trong vùng khả kiến. Vì vậy, ngọn lửa có màu đặc trưng cho từng kim loại.
Do anion
giữ electron chặt hơn Cl- nên năng lượng từ ngọn lửa đèn cồn không đủ lớn để kích thích electron lên trạng thái kích thích nên Li+ trong Li2SO4 không thể hiện được tính chất như LiCl.

Kết luận:
Khi đốt cháy cation kim loại kiềm (trong hợp chất với anion thích hợp) sẽ cho ngọn lửa có màu đặc trưng. Trong phân nhóm chính nhóm IA, khi đi từ trên xuống dưới màu đặc trưng của ngọn lửa sẽ chuyển từ đỏ đến tím, nghĩa là năng lượng tăng dần do bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức năng lượng cao hơn.

3
Phản ứng của kim loại kiềm với nước:
Cho nước vào chén sứ đến ½ thể tích, nhỏ vào đó 1 giọt phenolphtalein. Dùng kẹp sắt lấy một mẫu kim loại Na, dùng dao nhựa cắt thành một mẫu nhỏ (1x1mm) ta thấy Na rất mềm. Cho mẫu Na vừa cắt vào chén sứ ta thấy Na phản ứng với nước mãnh liệt làm nước nóng lên, có khói trắng bay lên, mẫu Na chạy trên mặt nước.Phản ứng ban đầu rất nhanh nhưng sau đó chậm dần và dung dịch chuyển sang màu hồng đậm.




Làm lại thí nghiệm trên nhưng thay nước bằng dung dịch CuSO4 0.5M ta thấy phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn thí nghiệm trên: Na bốc cháy kèm theo tiếng nổ, có khói trắng xuất hiện, có kết tủa màu lam và tại chỗ bốc cháy có tủa màu đen. Dung dịch chuyển sang màu hồng sau đó mất màu hồng đi.


Phương trình phản ứng:
Na