BÁO CÁO THỰC TẬP HÓA VÔ CƠ


BÀI 3: NGUYÊN TỐ NHÓM IIIA
ĐIỀU CHẾ VÀ TÍNH CHẤT CỦA NHÔM HYDROXIDE
1. Tiến hành và hiện tượng
I.1.
Thí nghiệm 1
I.

10g quặng bauxite + 40ml dd NaOH 3M

Đun sôi, khuấy đều 15min
Lọc bỏ cặn
Trung hòa dịch lọc bằng dd HCl 1M đến pH 7

Tủa keo trắng

Lọc, rửa tủa
Sấy ở 100oC

Thu được 3.4g Al(OH)3

Hòa tan Al(OH)3 với HCl và NaOH

Dung dịch trong suốt

I.2.

Thí nghiệm 2

Ống 1: 5 giọt dd muối Al3+ + vài giọt NaOH 1M

+ NH4Cl

Không có hiện tượng

Ống 2: 5 giọt dd muối Al3+ + vài giọt NaOH 1M

+ NaOH

Tủa tan

Ống 3: 5 giọt dd muối Al3+ + vài giọt NaOH 1M +

+ NH4OH đđ

2.
2.1

Giải thích
. Thí nghiệm 1

Tủa tan nhưng chậm hơn ống 2
o

t

→ 2 Na  Al ( OH ) 
Al2O3 +2NaOH ¬



4


H + + Na  Al ( OH ) 4  → Al ( OH ) 3 + Na + + H 2 O

Al (OH )3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O
Al (OH )3 + HCl = AlCl3 + H 2 O
−

Lượng tủa Al(OH)3 lý thuyết thu được
mlt =

−

10x46
x2x78=7.04 (g)
102 x100

Hiệu suất
Kết luận: Al(OH)3 là một hidroxide lưỡng tính, vừa tác dụng acid



vừa tác dụng với base.

2.2

. Thí nghiệm 2

Al3+ + 3OH-  Al(OH)3

Ống 1: Al(OH)3 không phản ứng với NH4Cl
− Ống 2: Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O làm tủa tan
− Ống 3: Al(OH)3 + 6NH4OH  (Al(NH3)6)(OH)3 + 6H2O
 Kết luận: Al(OH)3 là một chất có tính acid và base đều yếu.
3. Kết luận
− Al(OH)3 là một hidroxide lưỡng tính, vừa tác dụng acid vừa tác
−

dụng với base.
− Al(OH)3 là một chất có tính acid và base đều yếu.
II.
PHẢN ỨNG CỦA NHÔM VỚI ACID VÀ BASE
1. Tiến hành
1.1.
Phản ứng giữa nhôm với các acid, base đậm đặc
− Lấy 4 ống nghiệm lần lượt cho vào mỗi ống 1ml dung dịch đậm
đặc sau:
• Ống 1: thêm H2SO4


Ống 2: thêm HNO3
• Ống 3: thêm HCl
• Ống 4: thêm NaOH
− Thêm vào mỗi ống 1 miếng nhôm.
− Để ở nhiệt độ phòng. Quan sát hiện tượng
− Đun nóng và quan sát.
1.2.
Phản ứng giữa nhôm với các acid, base loãng

Làm như trên với các dung dịch loãng
2. Hiện tượng
II.1.
Phản ứng giữa nhôm với các acid, base đậm đặc
•

−

−

II.2.
−

Ở nhiệt độ phòng
• Ống 1: không có hiện tượng
• Ống 2: không có hiện tượng
• Ống 3: phản ứng xảy ra mãnh liệt tạo bọt khí và có rắn màu
đen xuất hiện
• Ống 4: giống ống nghiệm 3
Đun nóng
• Ống 1: phản ứng mãnh liệt, Al tan ra tạo dung dịch màu
vàng, có khí bay ra
• Ống 2: phản ứng mãnh liệt có khí màu nâu bay ra.
• Ống 3: phản ứng rất mãnh liệt, có khí thoát ra, có rắn đen
• Ống 4: giống ống nghiệm 3
Phản ứng giữa nhôm với các aicd, base loãng
Nhiệt độ phòng
• Ống 1: phản ứng xảy ra chậm, có khí thoát ra trên bề mặt
•


−

Al.
Ống 2: phản ứng xảy ra chậm tạo khí không màu hóa nâu

trong không khí.
• Ống 3: phản ứng xảy ra chậm, có bọt khí trên bề mặt Al.
• Ống 4: Al tan chậm, có bọt khí thoát ra trên bề mặt Al.
Đun nóng
• Ống 1: phản ứng mãnh liệt, khí thoát ra rất nhiều.


•
•
•

Ống 2: có khí màu nâu bay ra.
Ống 3: phản ứng xảy ra mãnh liệt, khí thoát ra nhiều.
Ống 4: phản ứng xảy ra nhanh hơn khi chưa đun nóng, khí
thoát ra nhiều.

3.Giải thích
3.1. Phản ứng của nhôm với acid, base đậm đặc
−

Ống 1: nhôm bị thụ động hóa trong H 2SO4 đặc nguội, khi đun
nóng xảy ra phản ứng và có khí SO2 thoát ra
o

t


→

−

2Al+6H2SO4 đđ
Al2(SO4)3+3SO2+6H2O
Ống 2: nhôm bị thụ động hóa trong HNO 3 đặc nguội, khi đun
nóng xảy ra phản ứng và có khí NO2 thoát ra
o

t

→

−

Al+6HNO3, đđ
Al(NO3)3+3NO2 + 3H2O
Ống 3: khí thoát ra là hydrogen và có rắn đen là do do nhôm
chuyển dạng thù hình.
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2
o

t

→

−


2Al + 6HCl đđ
2AlCl3 +3H2
Ống 4:
2Al + 2NaOH +6H2O  2Na[Al(OH)4] + 3H2
o

2Al + 2NaOH +2H2O

t

→

2NaAlO2 + 3H2

3.2. Phản ứng giữa nhôm với acid, base loãng
−

Ống 1: khí thoát ra là hydrogen, khi đun nóng phản ứng xảy ra

−

nhanh hơn.
2Al+3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2
Ống 2: khí thoát ra là NO, NO sinh ra phản ứng với oxy trong


không khí tạo NO2 màu nâu
Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2NO + O2  2NO2
o


t

→

4.

−

Al+6HNO3
Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Ống 3: 2Al + 6HCl  2AlCl3 +3H2. Khi đun nóng phản ứng

−

xảy ra mãnh liệt hơn.
Ống 4: 2Al + 2NaOH +2H2O  2NaAlO2 + 3H2. Khi đun nóng

phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn.
Kết luận
Al có thể tan được trong kiềm và acid nhất là khi đun nóng. Ở
nhiệt độ thường Al được bảo vệ bởi màng oxide nên bị thụ động
hóa trong một số acid. Vì thế ta dùng nhôm để đựng một số acid
đậm đặc như HNO3 và H2SO4.

III.
1.

2.


PHẢN ỨNG CỦA NHÔM VỚI OXY VÀ NƯỚC
Tiến hành
− Lấy 2 miếng Al, đánh sạch bề mặt, rửa sạch bằng nước rồi thấm
−

khô bằng giấy lọc.
Nhỏ lên mỗi miếng một giọt dd muối Hg2+. Sau vài phút dùng

−

giấy lọc thấm khô dd Hg2+.
Một miếng để ngoài không khí, một miếng ngâm trong nước.

Quan sát hiện tượng.
Hiện tượng
2+
2+
− Khi nhỏ dung dịch Hg lên miếng nhôm, giọt dd Hg từ không
−

màu chuyển sang màu xám đen.
Miếng nhôm để ngoài không khí có 1 lớp màu trắng xám phồng

−

dần lên.
Miếng ngâm trong nước ban đầu sủi bọt khí nhưng sau đó thì


3.


hết đồng thời xuất hiện màng keo tại nơi phản ứng.
Giải thích
2+
2+
− Khi nhỏ dung dịch Hg lên miếng nhôm, giọt dd Hg từ không
màu chuyển sang màu xám đen do phản ứng oxy hóa khử giữa
Al với cation Hg2+
2Al + 3Hg2+  2Al3+ + 3Hg
−

Miếng nhôm để ngoài không khí có 1 lớp màu trắng xám phồng
dần lên vì tại chỗ nhỏ Hg2+, miếng nhôm tạo thành hỗn hống Hg
– Al. Hỗn hống này tiếp xúc với oxy trong không khí
4 Al – Hg + 3O2  2Al2O3 + 4Hg
Lớp oxide hình thành rồi bong ra, lớp hỗn hống phía trong tiếp

−

xúc tác dụng và cứ thế làm lớp oxide cao dần.
Miếng ngâm trong nước ban đầu sủi bọt khí nhưng sau đó thì
hết đồng thời xuất hiện màng keo tại nơi phản ứng do tạo lớp
hydroxide nhôm che phủ bề mặt không cho nhôm tiếp xúc với
nước nên không cho phản ứng tiếp diễn.
2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2

4.

Kết luận
Nhôm có thể tác dụng với oxy trong không khí và nước nếu không


có lớp oxide bảo vệ bên ngoài.
IV.
NHẬN BIẾT BORIC ACID VÀ BORATE
1. Tiến hành và hiện tượng
1.1.
Nhận biết boric acid
− Cho 0,5g H3BO3 vào ống nghiệm rồi thêm vào đó 2ml C2H5OH.
Đun nhẹ ta thấy hầu như không tan.


−

Rót dung dịch vào chén sứ rồi đốt ta thấy ngọn lửa có màu xanh

−

lục chứng tỏ H3BO3 có tan trong C2H5OH.
Nhận biết borate
Lấy một ít tinh thể borat Na2B4O7 vào chén sứ. Nhỏ lên vài giọt

−

H2SO4 đặc cho đến khi tinh thể borat hoàn toàn bị thấm ướt.
Sau đó thêm một ít CaF2, trộn đều, đem đun cho đến khi có khói

1.2.

trắng bay ra. Đốt trên khói trắng, ta thấy ngọn lửa có màu xanh
lục.

2.

Giải thích
− Nhận biết boric acid: H3BO3 + 3C2H5OH  B(OC2H5)3 +3H2O
− Nhận biết borate
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O  Na2SO4 + H3BO3
CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF
3HF + H3BO3  BF3 + 3H2O
Nếu HF dư: BF3 + HF  HBF4
Ở điều kiện thường, BF3 là một chất khí không màu và bốc
khói mạnh trong không khí. Do trong khói trắng tồn tại
nguyên tố Bo nên khi đốt ngọn lửa có màu xanh.

3.

Kết luận
Boric acid và borate có thể nhận biết bằng màu đặc trưng của ngọn
lửa khi đốt cháy những hợp chất của chúng. Ngọn lửa cho màu
xanh