Học Hoá học 11 Bài 28: Bài thực hành số 3 Phân tích định tính nguyên tố và Điều chế và tính chất của metan

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Mục đích thí nghiệm

– Nghiên cứu thành phần hóa học của một số hợp chất hữu cơ

– Điều chế khí CH₄ trong phòng thí nghiệm và thử một số tính chất cơ bản của nó

1.2. Kỹ năng thí nghiệm

– 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.

– Trong 2 thí nghiệm trên khi dừng thí nghiệm phải tháo các ống nghiệm cẩn thận, đúng thứ tự các thao tác, tháo ống dẫn dd Ca(OH)₂, dd Br₂ trước sau đó mới tắt đèn cồn. 

1.3. Cơ sở lý thuyết

a. Thí nghiệm 1: Xác định định tính cacbon và hiđro

C₁₂H₂₂O₁₁ + 2CuO → 12CO₂­ + 11H₂O  +24 Cu

CO₂ + Ca(OH)₂  → CaCO₃  + H₂O

                          (trắng)

b. Thí nghiệm 2: Điều chế và thử tính chất của CH₄

CH₃COONa + NaOH → CH₄ + Na₂CO₃

CH₄ + 2O₂  → CO₂ + 2H₂O       

1.4. Dụng cụ thí nghiệm, hóa chất

a. Dụng cụ thí nghiệm

– Ống nghiệm, bộ giá thí nghiệm, que đóm, chậu thủy tinh, thìa lấy hóa chất, công tơ hút, giá để ống nghiệm

– Bông, nút cao su, ống dẫn khí, ống vuốt nhọn…

b. Hóa chất

– Dung dịch brom, thuốc tím, natri axetat khan và vôi tôi xút,…

– Đường saccrozo (C₁₂H₂₂O₁₁) , CuO, CuSO₄ khan, nước vôi trong (Ca(OH)₂)

1.5. Các bước tiến hành thí nghiệm

a. Thí nghiệm 1: Xác định định tính cacbon và hiđro

– Trộn đều 0,2 g saccarozơ với 1-2 g CuO sau đó cho hỗn hợp vào ống nghiệm khô.

– Cho thêm khoảng 1 g CuO phủ kín hỗn hợp.

– Phần trên ống nghiệm được nhồi một nhúm bông có rắc một ít bột CuSO₄ khan.

– Đun ống nghiệm có chứa hỗn hợp phản ứng (lúc đầu đun nhẹ, sau đó đun tập trung vào phần có hỗn hợp phản ứng).

b. Thí nghiệm 2: Điều chế và thử tính chất của CH₄

Cho vào ống nghiệm khô có nút và ống dẫn khí khoảng 4 – 5 g hỗn hợp bột mịn đã được trộn đều gồm CH₃COONa và vôi tôi xút theo tỉ lệ 1: 2 về khối lượng.

Đun nóng phần đáy ống nghiệm bằng đèn cồn.

Thay ống dẫn khí bằng ống vuốt nhọn, rồi đốt khí thoát ra ở đầu ống dẫn khí. Quan sát màu ngọn lửa.

Dẫn dòng khí lần lượt vào các ống nghiệm đựng dung dịch brom hoặc dung dịch thuốc tím.

2. Báo cáo thực hành

Hiện tượng: Bông trộn CuSO₄ trở nên xanh. dd Ca(OH)₂ vẩn đục.

Giải thích: Do xảy ra phản ứng

C₁₂H₂₂O₁₁ + 2CuO → 12CO₂­ + 11H₂O  +24 Cu

CO₂ + Ca(OH)₂    → CaCO₃  + H₂O

                    (trắng)

Hiện tượng, giải thích:

Khi điều chế khí CH₄: Ta thấy bọt khí xuất hiện và cột nước trong uống nghiệm thu khí hạ dần xuống:

CH₃COONa + NaOH →(t^o) CH₄ + Na₂CO₃

Đốt cháy khí CH₄ : ta thấy ngọn lửa có màu xanh.

CH₄ + 2O₂ →(t^o) CO₂ + 2H₂O

Dẫn dòng khí qua dung dịch thuốc tím (KMnO₄) hay dung dịch brom : không có hiện tưởng gì, do CH₄ là ankan nên không có phản ứng cộng với brom hay phản ứng oxi hóa với KMnO₄

Phát biểu nào sau đây đúng ?

A. Thí nghiệm trên dùng để xác định clo có trong hợp chất hữu cơ.

B. Trong thí nghiệm trên có thể thay dung dịch Ca(OH)₂ bằng dung dịch Ba(OH)₂.

C. Bông trộn CuSO₄ khan có tác dụng chính là ngăn hơi hợp chất hữu cơ thoát khỏi ống nghiệm.

D. Thí nghiệm trên dùng để xác định nitơ có trong hợp chất hữu cơ.

Câu 2: Cho vào ống nghiệm khô khoảng 4 : 5 gam hỗn hợp bột mịn đã được trộn đều gồm natri axetat khan và vôi tôi xút theo tỉ lệ 1 : 2 về khối lượng. Đun nóng phần đáy ống nghiệm bằng đèn cồn. Dẫn khí sinh ra lần lượt vào các ống nghiệm đựng : dung dịch brom, dung dịch thuốc tím. Hiện tượng quan sát được ở ống nghiệm đựng dung dịch brom và dung dịch thuốc tím là

A. dung dịch brom và dung dịch thuốc tím đều mất màu.

B. dung dịch brom mất màu, dung dịch thuốc tím không nhạt màu.

C. dung dịch brom không nhạt màu, dung dịch thuốc tím mất màu.

D. dung dịch brom và dung dịch thuốc tím đều không nhạt màu.

4. Kết luận

Qua bài học các em nắm được:

• Nghiên cứu sự định tính của C và H có trong các hợp chất hữu cơ
• Điều chế được CH₄ và thử các tính chất cơ bản của nó
• Nắm vững một số thao tác thí nghiệm cơ bản