ĐIỀU CHẾ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM I LƯU Ý CHUNG VỀ CÁCH ĐIỀU CHẾ KHÍ 1 Cách thu khí Phải nắm vững tính chất vật lý (tính tan và tỉ khối) để áp dụng phương pháp thu khí đúng a Phương pháp đẩy không khí +.
ĐIỀU CHẾ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM I LƯU Ý CHUNG VỀ CÁCH ĐIỀU CHẾ KHÍ Cách thu khí Phải nắm vững tính chất vật lý (tính tan tỉ khối) để áp dụng phương pháp thu khí a Phương pháp đẩy khơng khí: + Khí phải khơng phản ứng với khơng khí + Nặng nhẹ khơng khí (so sánh tỉ khối với khơng khí) - Úp bình thu: Khí nhẹ khơng khí (H2, N2, NH3, CH4, ) - Ngửa ống thu: Khí nặng khơng khí (Cl2, O2, CO2, NO2, ) b Phương pháp đẩy nước: + Khí tan nước (H2, O2, CO2, N2, CH4, C2H4, C2H2 ) Lưu ý: Các khí tan nhiều nước (khí HCl, khí NH3, khí SO2 ): - Ở 20oC20oC, thể tích nước hịa tan tới gần 500 thể tích khí hiđro clorua - Ở điều kiện thường, lít nước hịa tan khoảng 800 lít khí amoniac - Khác với CO2 SO2 khí tan nhiều nước Làm khơ khí Nguyên tắc chọn chất làm khô: Giữ nước khơng có phản ứng với chất cần làm khơ - Các chất làm khô: H2SO4 đặc, P2O5, CaO (vôi sống, nung), CuSO4 (khan, màu trắng), CaCl2 (khan), NaOH, KOH (rắn dung dịch đậm đặc) - Các khí: H2, Cl2, HCl, HBr, O2, SO2, H2S, N2, NH3, CO2 , C2H4, C2H2 Ví dụ: - H2SO4 đặc (tính axit, tính oxi hóa): + Khơng làm khơ khí NH3 (tính bazơ) + Khơng làm khơ khí HBr (tính khử) + H2SO4 đặc làm khơ khí Cl2, O2, SO2, N2, CO2 - CaO (vôi sống), NaOH, KOH (rắn) (tính bazơ): + Khơng làm khơ khí CO2, SO2 (oxit axit), Cl2 (có phản ứng) + Làm khơ khí NH3, H2, O2, N2 II ĐIỀU CHẾ KHÍ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Khí H2 - Phương pháp: Dùng kim loại hoạt động (Zn, Fe, ) tác dụng với axit HCl/H2SO4 loãng Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ - Cách thu khí: Đẩy nước, đẩy khơng khí (úp bình) Khí O2 - Phương pháp: Nhiệt phân hợp chất bền, giàu oxi: KMnO4; KClO3 2KMnO4 (to) > K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑ 2KClO3 (MnO2, to) > 2KCl + 3O2 ↑ 2H2O2 (MnO2, to) > 2H2O+ O2 ↑ - Cách thu khí: Đẩy nước, đẩy khơng khí (ngửa bình) Khí Cl2 - Phương pháp: HCl đặc tác dụng với chất oxi hóa mạnh MnO2 + 4HCl đặc (to) > MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O 2KMnO4 + 16HCl đặc (to, MnO2) > 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2 ↑+ 8H2O KClO3 + 6HCl đặc (to, MnO2) > KCl + 3Cl2 ↑+ 3H2O - Cách thu khí: đẩy khơng khí (ngửa bình) Khí HCl/HF - Phương pháp: NaCl + H2SO4 đặc (phương pháp sunfat) NaCl + H2SO4 đặc ( NaHSO4 + HCl ↑ 2NaCl + H2SO4 đặc (>400oC400oC) > Na2SO4 + HCl ↑ CaF2 (tinh thể) + H2SO4 (đặc) (250oC250oC) > CaSO4 + 2HF ↑ - Cách thu khí: Hấp thụ khí vào nước để thu dd axit Khí H2S - Phương pháp: số muối sunfua (FeS, ZnS ) + axit HCl FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S ↑ - Cách thu khí: Đẩy khơng khí (ngửa bình) Khí SO2 - Phương pháp: Muối sunfit + Axit Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 ↑+ H2O - Cách thu khí: đẩy khơng khí (ngửa bình) Khí N2 - Phương pháp: Người ta điều chế lượng nhỏ nitơ tinh khiết cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit (muối amoni axit nitrơ): NH4NO2 (t°) > N2 + 2H2O Có thể thay muối amoni nitrit bền dung dịch bão hòa muối natri nitrit (NaNO2) muối clorua (NH4Cl): NH4Cl+NaNO2 (t°) > N2+NaCl+2H2O - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước Khí NH3 - Phương pháp: Khí amoniac điều chế cách cho muối amoni tác dụng với chất kiềm đun nóng nhẹ: 2NH4Cl + Ca(OH)2 (t°) > 2NH3 ↑ + CaCl2 + 2H2O Muốn điều chế nhanh lượng nhỏ khí amoniac, người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc Để làm khơ khí, cho khí NH3 vừa tạo thành có lẫn nước qua bình đựng vơi sống (CaO) - Cách thu khí: Phương pháp đẩy khơng khí (úp bình) Khí CO - Phương pháp: CO điều chế cách cho H2SO4 đặc vào axit fomic (HCOOH) đun nóng: HCOOH (H2SO4 đặc,t°) > CO + H2O - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước đẩy khơng khí (úp bình) 10 Khí CO2 - Phương pháp: Khí CO2 điều chế cách cho dung dịch axit clohiđric tác dụng với đá vôi (hoặc bình Kíp) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước đẩy khơng khí (ngửa bình) 11 Khí CH4 - Phương pháp: Khí CH4 điều chế cách nung natri axetat với vơi tơi xút, cho nhôm cacbua tác dụng với nước: CH3COONa + NaOH(r) (CaO, t°) > CH4↑ + Na2CO3 Al4C3 + 12H2O → 3CH4↑ + 4Al(OH)3 - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước đẩy khơng khí (úp bình) 12 Khí C2H4 - Phương pháp: Etilen điều chế cách đun etanol với axit sunfuric đậm đặc: CH3CH2OH (H2SO4,170°C) > CH2 = CH2 + H2O - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước đẩy khơng khí (úp bình) 13 Khí C2H2 - Phương pháp: Khí C2H2 điều chế cách cho canxi cacbua (CaC2) tác dụng với nước: CaC2 + 2H2O → C2H2 ↑+ Ca(OH)2 - Cách thu khí: Phương pháp đẩy nước đẩy khơng khí (úp bình) Câu 1: Thực thí nghiệm điều chế khí X, khí X thu vào bình tam giác theo hình vẽ sau: Thí nghiệm là: A Cho dung dịch HCl vào bình đựng bột CaCO3 B Cho dung dịch H2SO4 đặc vào bình đựng kim loại Cu C Cho dung dịch H2SO4 lỗng vào bình đựng hạt kim loại Zn D Cho dung dịch HCl đặc vào bình đựng tinh thể K2Cr2O7 Câu 2: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Z từ dung dịch X chất rắn Y: Hình vẽ minh họa cho phản ứng sau ? A CuO (rắn) + CO(khí) (to) > Cu + CO2 ↑ B NaOH + NH4Cl (rắn) (to) > NH3 ↑ + NaCl + H2O C Zn + H2SO4 (loãng) (to) > ZnSO4 + H2 ↑ D K2SO3 (rắn) + H2SO4 (to) > K2SO4 + SO2 ↑ + H2O (Trường THPT Chuyên Vinh - Lần - 2015) _ Câu 3: Cho hình vẽ minh họa việc điều chế khí Y phịng thí nghiệm Khí Y khí N2 dung dịch X là: A.NH4NO3 B.NH4Cl NaNO2 C.H2SO4 Fe(NO3)2 D.NH3 (Trường THPT Diễn Châu - 2015) 1-3 1, Đáp án C Do khí X thu cách úp ngược bình nên khí X nhẹ khơng khí Trong đáp án có đáp án C điều chế H2 nhẹ khơng khí thơi (câu A điều chế CO2, câu B điều chế SO2 câu D điều chế Cl2) 2, Đáp án C Câu đơn giản Đầu tiên, để ý thí nghiệm cho từ từ dung dịch X chất rắn Y => ta loại câu A khơng có dung dịch Tiếp theo, thấy khí Z thu cách đẩy nước, Z không tan phản ứng với nước => ta loại câu B D NH3 SO2 khí tan nước 3, Đáp án B phần lí thuyết có sẵn rồi, khơng nhắc lại NH4Cl + NaNO2 -> NaCl + N2 + 2H2O Câu 4: Cho hình vẽ minh họa việc thu khí X phịng thí nghiệm Khí X khơng thể là: A CO2 B N2O C O2 D NH3 _ Câu 5: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Y từ chất rắn X sau: Hình vẽ minh họa cho phản ứng sau đây? A NH4HCO3 (to) > NH3↑ + H2O + CO2 ↑ B NH4Cl (to) > NH3↑ + HCl ↑ C BaSO3 (to) > BaO + SO2 ↑ D 2KMnO4 (rắn) (to) > K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑ (THPT Chuyên KHTN - Lần – 2017) _ Câu 6: Cho Hình vẽ mơ tả điều chế clo phịng Thí nghiệm sau: Phát biểu sau khơng đúng: A Dung dịch H2SO4 đặc có vai trị hút nước, thay H2SO4 CaO B Khí Clo thu bình eclen khí clo khơ C Có thể thay MnO2 KMnO4 KClO3 D Không thể thay dung dịch HCl đặc dung dịch NaCl (Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ - Lần 2-2016) 4-6 4, Đáp án D NH3 tan tốt nước (ở điều kiện thường lít nước tan 800 lít NH3) Vì khơng dùng phương pháp đẩy nước để thu khí NH3 5, Đáp án D câu lại, NH3 SO2 tan tốt nước nên ta loại đáp án A,B C 6, Đáp án A Không thể thay H2SO4 CaO CaO + nước tạo dung dịch bazo tác dụng với Cl2 CaO + H2O -> Ca(OH)2 Ca(OH)2 + Cl2 -> CaOCl2 + H2O Câu 7: Cho hình vẽ minh họa việc thu khí X phịng thí nghiệm Khí X khơng thể khí sau đây: A N2 B CH4 C SO2 D NH3 _ Câu 8: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí X cách cho dung dịch Y tác dụng với chất rắn Z Hình vẽ bên không minh họa phản ứng sau đây? A Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 B Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4 C CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O D NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl _ Câu 9: Hình vẽ sau mơ tả thí nghiệm NH3 (ban đầu bình có khí NH3, chậu thủy tinh chứa nước cất có nhỏ vài giọt phenolphtalein): Phát biểu sau sai? A Thí nghiệm chứng tỏ NH3 tan nhiều nước có tínhbazơ B Nước phun vào bình NH3 tan mạnh làm giảm áp suất trongbình C Hiện tượng xảy tương tự thay NH3 bằngCH3NH2 D Nước phun vào bình chuyển từ không màu thành màu xanh (Trường THPT Phan Ngọc Hiển - Lần - 2016) 7-9 7, Đáp án C SO2 nặng khơng khí (M=64>29) => khơng thể thu cách úp ngược bình 8, Đáp án D để thu cách đẩy nước khí cần điều chế khơng thể tan nước, NH3 tan mạnh nước 9, Đáp án D NH3 có tính bazo nên dung dịch X đổi màu phenolphtalein thành màu hồng _ Câu 11: Hình vẽ sau mơ tả thí nghiệm khí X tác dụng với chất rắn Y, nung nóng sinh khí Z: Phản ứng sau xảy thí nghiệm trên? A CuO + H2 → Cu + H2O B Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O C CuO + CO → Cu + CO2 D 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 + H2O (Trường THPT Chuyên ĐH Vinh - Lần - 2017) _ 11, Đáp án C Khí Z vẩn đục dd nước vôi => loại A B Loại D CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl, khơng tác dụng với khí HCl Câu 13: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí X cho dung dịch axit tác dụng với chất rắn (kim loại muối): Hình vẽ minh họa phản ứng sau đây? A Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 B CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O C 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O D Cu + 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Đáp án A Khí X thu cách úp bình => khí X nhẹ khơng khí => loại đáp án B, C D Câu 16: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế kim loại cách dùng khí H2 để khử oxit kim loại: Hình vẽ minh họa cho phản ứng oxit X A MgO K2O B Fe2O3 CuO C Na2O ZnO D Al2O3 BaO _ Câu 17: Các chất khí X, Y, Z, T điều chế phịng thí nghiệm thu theo nguyên tắc theo hình vẽ Nhận xét sau sai? A T oxi B Z hiđro clorua C Y cacbon đioxit C X clo _ Câu 18: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm pha dung dịch axit X lỗng rót từ từ dung dịch axit đặc vào nước: Hình vẽ minh họa nguyên tắc pha chế axit sau đây? A HCl B H2SO4 C HNO3 D H3PO4 16-18 16, Đáp án B Đây phản ứng điều chế kim loại phương pháp nhiệt luyện => oxit X phải oxit kim loại trung bình yếu (sau Al dãy điện hóa) => Fe2O3 CuO 17, Đáp án C câu A, khí T thu cách đẩy nước => T không tan không nước => T O2 hợp lí câu B, khí Z thu cách ngửa bình => Z nặng khơng khí => Z HCl (M=36,5) hợp lí câu D, khí X thu cách ngửa bình => X nặng khơng khí => Z Cl2 (M=71) hợp lí câu C, khí Y thu cách úp bình => X nhẹ khơng khí => Y CO2 (M=44) SAI 18, Đáp án B Khi pha loãng axit H2SO4 đặc, đổ từ từ axit vào nước, TUYỆT ĐỐI KHÔNG làm ngược lại Câu 19: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế clo phịng thí nghiêm sau: Hóa chất dung bình cầu (1) là: A.MnO2 B.KMnO4 C.KClO3 D.Cả hóa chất _ Câu 20: Cho hình vẽ mơ tả q trình điều chế dung dịch HCl phịng thí nghiệm Phải dùng NaCl rắn, H2SO4 đặc phải đun nóng vì: A.Khí HCl tạo có khả tan nước mạnh B.Đun nóng để khí HCl khỏi dung dịch C.Để phản ứng xảy dễ dàng D.Cả đáp án _ Câu 21: Cho thí nghiệm sau: Hiện tượng xảy thí nghiệm là: A.Có khí màu vàng sinh ra, đồng thời có kết tủa B.Chỉ có khí màu vàng thoát C.Chất rắn MnO2 tan dần D.Cả B C 19-21 19, Đáp án D MnO2 + 4HCl (đ) (to) > MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl (đ) (to) > 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O KClO3 + 6HCl (đ) (to) > KCl + 3Cl2 + 3H2O 20, Đáp án D 21, Đáp án D MnO2 + 4HCl (đ) > MnCl2 + Cl2 + 2H2O Có khí màu vàng (Cl2) thoát ra, đồng thời chất rắn MnO2 tan dần Câu 22: Cho phản ứng oxi với Na: Phát biểu sau không đúng? A.Na cháy oxi nung nóng B.Lớp nước để bảo vệ đáy bình thuỷ tinh C.Đưa mẩu Na rắn vào bình phản ứng D.Hơ cho Na cháy ngồi khơng khí đưa nhanh vào bình _ Câu 23: Cho thí nghiệm hình vẽ sau: Phản ứng xảy ống nghiệm là: A.Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 B.H2 + S → H2S C.H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 D.2HCl + Pb(NO3)2 → PbCl2↓ + 2HNO3 _ 22,23 22, Đáp án C Na khơng phản ứng với khí oxi nhiệt độ thường Phải hơ nóng mẫu Na trước, đưa vào bình, Na cháy theo phản ứng: 4Na + O2 (to) > 2Na2O 23, Đáp án C Các phản ứng xảy ra: + Trong ống nghiệm 1: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 + Trong nằm ngang: H2 + S (to) > H2S + Trong ống nghiệm 2: H2S + Pb(NO3)2 -> PbS + 2HNO3 Câu 25: Cho hai mơ hình thí nghiệm đây: Phát biểu khơng đúng? A Hình mơ tả thí nghiệm thu khí cách dời chỗ H2O áp dụng cho khí tan nước B Hình mơ tả thí nghiệm thu khí cách dời chỗ khơng khí áp dụng cho khí nặng khơng khí C Có thể thu khí O2 hai mơ hình thí nghiệm D Khơng thể thu khí Clo mơ hình thí nghiệm _ Câu 26: Cho hình vẽ thu khí sau: Cho khí H2, N2, NH3 ,O2, Cl2, CO2, HCl, CO, SO2, H2S, SO3 Số khí khơng thu cách là: A B C D 10 _ Câu 27: Các chất khí điều chế phịng thí nghiệm thường thu theo phương pháp đẩy khơng khí (cách 1, cách 2) đầy nước (cách 3) hình vẽ đây: Có thể dùng cách cách để thu khí NH3? A Cách B Cách C Cách D Cách cách 25-27 25, Đáp án D Khí clo nặng khơng khí (M=71>29), đo thu cách đẩy khơng khí ngửa bình lên => kết luận sai 26, Đáp án B Các khí thu phương pháp là khí nhẹ khơng khí (M cịn khí cịn lại khơng thu nặng khơng khí 27, Đáp án A Khí NH3 nhẹ khơng khí (M=17 khơng làm màu giấy màu Khi mở khóa K, khí clo mang theo nước vào ống hình trụ Cl2 + H2O -> HCl + HClO HClO có tính oxi hóa mạnh, có tính tẩy màu => làm màu giấy màu 29, Đáp án C Khí oxi nặng khơng khí, nên "lăn" xuống phía dưới, hình miêu tả hợp lí 30, Đáp án B Loại câu A NH3 tan nước => không thu cách đẩy nước Loại câu C D ống nghiệm nằm ngang có chất rắn, khơng có chất lỏng ... X nhẹ khơng khí Trong đáp án có đáp án C điều chế H2 nhẹ khơng khí thơi (câu A điều chế CO2, câu B điều chế SO2 câu D điều chế Cl2) 2, Đáp án C Câu đơn giản Đầu tiên, để ý thí nghiệm cho từ từ... tả thí nghiệm điều chế clo phịng thí nghiêm sau: Hóa chất dung bình cầu (1) là: A.MnO2 B.KMnO4 C.KClO3 D.Cả hóa chất _ Câu 20: Cho hình vẽ mơ tả q trình điều chế dung dịch HCl phịng thí nghiệm. .. cách bố trí dụng cụ thí nghiệm điều chế oxi phịng thí nghiệm A (2) B (1) (2) C (3) D (1) (Trường THPT Chuyên Bảo Lộc - 2015) _ Câu 30: Phản ứng sau phù hợp với hình vẽ thí nghiệm: A Ca(OH)2 rắn