Mẫu báo cáo thực hành Tính chất, điều chế kim loại, sự ăn mòn kim loại

Báo cáo thực hành: Tính chất, điều chế kim loại, sự ăn mòn kim loại

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Mục đích thí nghiệm

- Hiểu và giải thích được các hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm

- Rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học như lấy hóa chất vào ống nghiệm, đun ống nghiệm, quan sát hiện tượng...

2. Kỹ năng thí nghiệm

- Kĩ năng lấy hóa chất bằng ống hút, pipet

- Thường thì kim loại sẽ tác dụng với oxi có trong không khí tạo lớp màng oxit, nên cà sạch lớp oxit này trước khi tiến hành thí nghiệm để quan sát rõ nhất hiện tượng xảy ra.

3. Cơ sở lý thuyết

a. Thí nghiệm 1: Dãy điện hóa của kim loại

Phản ứng giữa hai cặp oxi hóa - khử xảy ra theo chiều: Chất oxh mạnh hơn + Chất khử mạnh hơn → Chất oxh yếu hơn + Chất khử yếu hơn

Dãy điện hóa của kim loại

b. Thí nghiệm 2: Điều chế kim loại bằng cách dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu trong dung dịch.

c. Thí nghiệm 3: Ăn mòn điện hóa học

- Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.

4. Dụng cụ thí nghiệm, hóa chất

a. Dụng cụ thí nghiệm

- Ống nghiệm, kẹp gỗ, giấy giáp…

b. Hóa chất

- Dung dịch HCl, 3 mẫu Al, Fe, Cu có kích thước tương đương

- Đinh sắt, dung dịch CuSO₄

- Dung dịch H₂SO₄ loãng, mẫu kẽm

B. NỘI DUNG THỰC HÀNH

1. Thí nghiệm 1: Dãy điện hóa của kim loại.

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 3 ml dung dịch HCl loãng

+ Lần lượt cho 3 mẫu kim loại có kích thước tương đương nhau vào 3 ống nghiệm

+ Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng: Bọt khí thoát ra ở ống nghiệm khi thả Al nhanh hơn so với ống nghiệm khi thả Fe. Ống nghiệm khi thả Cu không có hiện tượng gì.

Kết luận: Tính kim loại Al > Fe > Cu.

- PTHH: 

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Cu không tác dụng với dung dịch HCl loãng

2. Thí nghiệm 2: Điều chế kim loại bằng cách dùng kim loại mạnh khử ion của kim loại yếu trong dung dịch.

- Tiến hành thí nghiệm: Đánh sạch gỉ một chiếc đinh sắt rồi thả vào dung dịch CuSO₄. Sau khoảng 10 phút quan sát màu đinh sắt và màu dung dịch.

- Hiện tượng: Trên thanh Fe xuất hiện một lớp kim loại màu đỏ (Cu), dung dịch nhạt dần màu xanh (Cu²⁺ phản ứng và nồng độ dung dịch giảm)

- Kết luận: Kim loại mạnh khử ion của kim loại yếu trong dung dịch (kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối của chúng)

- PTHH: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

3. Thí nghiệm 3: Ăn mòn điện hóa học.

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Rót vào 2 ống nghiệm mỗi ống khoảng 3 ml dung dịch H₂SO₄ loãng

+ Cho vào mỗi ống 1 mẩu kẽm

+ Nhỏ thêm vào 2-3 giọt dung dịch CuSO₄ vào ống thứ 2

+ Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng:

+ Lúc đầu ở ống 1 và ống 2 bọt khí thoát ra đều nhau

+ Ở ống 2 sau khi thêm CuSO₄ thấy ở viên kẽm xuất hiện màu đỏ, đồng thời bọt khí thoát ra nhanh hơn ống 1

- Giải thích: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Cu sinh ra bám lên thanh Zn thành 2 điện cực trong dung dịch H₂SO₄ tạo thành pin điện (ăn mòn điện hóa học)

- PTHH:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu