BÀI TẬP CHỌN LỌC CHUYÊN ĐỀ HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM Tuyển chọn bài tập từ các đề thi thử mới nhất Phân loại bài tập theo trình tự SGK từ lớp 10 đến 12 Trực quan, hỗ trợ ôn tập hệ thống kiến thức lý thuyết BÀI TẬP HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM A. LƯU Ý CHUNG I. Về dụng cụ và hóa chất Trong bất kì hình vẽ nào ở SGK (đặc biệt năm 2017 là SGK lớp 12) cần chú ý một số điểm sau: Hóa chất sử dụng là những chất gì? Hóa chất có tác dụng gì? Dụng cụ lắp đặt: Nằm nghiêng hay ngang? Vai trò của nó trong bộ thí nghiệm? Phản ứng xảy ra trong dụng cụ chứa hóa chất là gì? Điều kiện phản ứng: Đặc, loãng, rắn, có cần đun nóng hay không? Thu khí bằng cách nào...
NGUYỄN CÔNG KIỆT ( http://nguyencongkiet.blogspot.com/ ) BÀI TẬP CHỌN LỌC CHUN ĐỀ HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM Tuyển chọn tập từ đề thi thử Phân loại tập theo trình tự SGK từ lớp 10 đến 12 Trực quan, hỗ trợ ôn tập hệ thống kiến thức lý thuyết Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt BÀI TẬP HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM A LƯU Ý CHUNG I Về dụng cụ hóa chất Trong hình vẽ SGK (đặc biệt năm 2017 SGK lớp 12) cần ý số điểm sau: - Hóa chất sử dụng chất gì? Hóa chất có tác dụng gì? - Dụng cụ lắp đặt: Nằm nghiêng hay ngang? Vai trị thí nghiệm? Phản ứng xảy dụng cụ chứa hóa chất gì? - Điều kiện phản ứng: Đặc, lỗng, rắn, có cần đun nóng hay khơng? - Thu khí cách II Điều chế số chất khí phịng thí nghiệm Chất lỏng + Chất rắn Khí H2 CO2 C2H2 Cl2 Chất phản ứng Chất lỏng dd HCl, dd H2SO4 loãng dd HCl H2O dd HCl đặc dd HCl đặc Chất rắn Zn, Fe Zn + H2SO4 (loãng) ZnSO4 + H2 CaCO3 CaC2 MnO2 KMnO4 2HCl + CaCO3 CaCl2 + CO2 + H2O 2H2O + CaC2 C2H2 + Ca(OH)2 o 4HCl (đặc) + MnO2 (rắn) t MnCl2 + Cl2 + 2H2O 16HCl (đặc)+ 2KMnO4 (rắn) 2MnCl2+ 5Cl2+ 2KCl+ 8H2O o o NaCl (rắn)+ H2SO4 (đặc) t250 NaHSO4 + HCl xt 2H2O2 MnO O2 + 2H2O 2HCl + FeS FeCl2 + H2S o H2SO4 + Na2SO3 (rắn) t Na2SO4 + SO2 + H2O HCl dd H2SO4 đặc NaCl O2 H2S SO2 dd H2O2 dd HCl dd H2SO4 MnO2 (xt) FeS Na2SO3 HNO3 dd H2SO4 đặc Phương trình phản ứng NaNO3 o H2SO4 + NaNO3 t HNO3 + NaHSO4 Chất lỏng + Chất lỏng CO Chất phản ứng Chất lỏng dd NH4Cl bão hòa HCOOH Chất lỏng dd NaNO2 bão hịa H2SO4 đặc C2H4 C2H5OH H2SO4 đặc, xt Khí N2 Phương trình phản ứng o NH4Cl + NaNO2 t N2 + NaCl + 2H2O o HCOOH H2SO4 dac, t CO + H2O o C2H5OH H2SO4 dac, 170C CH2=CH2 + H2O Lưu ý: Khi điều chế khí etilen Khí etilen sinh có lẫn CO2 SO2 Để khí khơng lẫn tạp chất cần phải dẫn qua tẩm NaOH đặc để loại bỏ khí Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt Phản ứng xảy 170°C nên phải cho đá bọt vào để hỗn hợp không sôi đột ngột q mạnh trào chất lỏng ngồi, khơng đảm bảo an tồn làm thí nghiệm Chất rắn + Chất rắn (ống nghiệm chứa hóa chất nằm ngang, miệng chúc xuống) Khí Chất phản ứng Chất rắn Chất rắn Phương trình phản ứng O2 KClO3 KMnO4 MnO2 xt NH3 NH4Cl CH4 CH3COONa Ca(OH)2 NaOH NaOH/CaO (vôi xút) xt 2KClO3 t,MnO 3O2 + 2KCl 2 o 2KMnO4 t O2 + K2MnO4 + MnO2 Đọc thêm: + Điều chế oxi o o 2NH4Cl(r) + Ca(OH)2 (r) t 2NH3 + 2H2O + CaCl2 o CH3COONa + NaOH CaO,t CH4 + Na2CO3 - Nếu điều chế oxi nhiệt phân chất rắn lắp ống nghiệm cho miệng ống nghiệm chúc xuống để đề phịng hỗn hợp có chất rắn ẩm, đun nước không chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm - Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí tắt đèn cồn tránh tượng nước tràn vào ống nghiệm ngừng đun - KClO3 chất dễ gây nổ nên không nghiền nhiều mọt lúc khơng nghiền lẫn với chất khác Lọ đựng KClO3 không để hở nút cạnh: P, C, S nút lọ đựng KClO3 không độn giấy vào - Từ: KMnO4 điều chế oxi từ KClO3 dễ mua không cần dùng chất xúc tác gây nguy hiểm - Khi thu khí O2, đề kiểm tra O2 đầy bình chưa ta đưa tàn đóm đỏ vào miệng bình thấy bùng cháy chửng tị O2 đà đầy bình + Điều chế NH3 Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt Điều chế khí amoniac phịng thí nghiệm + Làm khơ khí CaO Để điều chế lượng nhỏ NH3 đun nóng dung dịch NH3 đậm đặc + Điều chế CH4 - Thu metan phương pháp đẩy nước oxi không tan nước - Phải dùng CaO mới, không dùng CaO rã, CH3COONa phải thật khan trước làm thí nghiệm Nếu hỗn hợp phản ứng bị ẩm phản ứng xảy chậm - Phải đun nóng bình cầu khí metan khơng để lửa lại gần miệng ống khí - Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí tắt đèn cồn tránh tượng nước tràn vào ống nghiệm ngừng đun - Khi tháo rời thiết bị nên làm tủ hút tắt hết lửa xung quanh - Sử dụng glixerol để bôi trơn bề mặt tiếp xúc thủy tinh cao su III Cách thu khí Phải nắm vững tính chất vật lý ( tính tan tỉ khối) để áp dụng phương pháp thu khí - Thu theo phương pháp đẩy khơng khí: + Khí khơng phản ứng với oxi khơng khí + Nặng nhẹ khơng khí (CO2, SO2, Cl2, H2, NH3 ) Úp ống thu? Ngửa ống thu? - Thu theo phương pháp đẩy nước: + Khí tan nước (H2, O2, CO2, N2, CH4, C2H4, C2H2 ) - Các khí tan nhiều nước (khí HCl, khí NH3): + Ở 20oC, thể tích nước hịa tan tới gần 500 thể tich hiđro clorua + Ở điều kiện thường, lít nước hịa tan khoảng 800 lít khí amoniac Lưu ý: SO2 khí tan nhiều nước không giống CO2 đâu IV Làm khơ khí Ngun tắc chọn chất làm khơ Giữ nước khơng có phản ứng với chất cần làm khô - 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, HI, 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, HI (tính khử) + H2SO4 đặc làm khơ khí Cl2, O2, SO2, N2, CO2 CaO (vơi 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 V Tách tinh chế chất a) Nguyên tắc chung: • Các chất trạng thái khác (lỏng - rắn, lỏng - khí, rắn - khí) tách khỏi • Các chất lịng khơng tan vào tách khỏi Copyright â 2017 Nguyn Cụng Kit ã Cỏc cht rn có kích thước khác tách khỏi • Các chất có khối lượng riêng khác tách khỏi Ngồi cịn dựa vào khác tính chất vật lí (có từ tính, thăng hoa, khả hấp thụ hấp phụ, ) tính chất hóa học để tách chất b) Các phương pháp điển hình • Phương pháp chưng cất - Cơ sở phương pháp chưng cất: Dựa vào nhiệt độ sôi khác chất lỏng hỗn hợp - Nội dung phương pháp chưng cất: Khi đun sơi hỗn hợp lỏng, chất có nhiệt độ sôi thấp chuyển thành sớm nhiều Khi gặp lạnh, ngưng tụ thành dạng lỏng chứa chủ yếu chất có nhiệt độ sơi thấp • Phương pháp chiết - Cơ sở phương pháp chiết: Dựa vào độ tan khác nước dung môi khác chất lỏng, chất rắn.Khi hai chất lỏng không trộn lẫn vào chất lỏng có khối lượng riêng nhỏ tách thành lớp trên, chất lỏng có khối lượng riêng lớn nằm phía - Nội dung phương pháp chiết: Dùng dụng cụ chiết (phễu chiết) tách chất lịng khơng hịa tan vào khỏi (chiết lỏng - lỏng) Người ta cịn thường dùng chất lỏng hồ tan chất hữu để tách chúng khỏi hồn hợp rắn (chiết lỏng - rắn) • Phương pháp kết tinh - Cơ sở phương pháp kết tinh: Dựa vào độ tan khác chất rắn theo nhiệt độ - Nội dung phương pháp kết tinh: Hòa tan chất rắn vào dung mơi đến bão hịa, lọc tạp chất cô cạn, chất rắn dung dịch kết tinh kliòi dung dịch theo nhiệt độ (chất tách ngậm nước) • Phương pháp lọc Cơ sờ phương pháp lọc: Dùng để tách chất khơng tan khỏi hỗn hợp lỏng Thí dụ: Đường bị lẫn cát Để làm đường phương pháp vật lí ta hịa tan hỗn hợp đường cát vào nước Khi đường bị tan vào nước cịn lại cát khơng tan Cho giấy lọc vào phễu, lọc thu phần nước lọc, đem cô cạn phần nước lọc ta thu đường • Phương pháp từ tính Cơ sở phương pháp từ tính: Dùng để tách chất bị nhiễm từ (bị nam châm hút) khỏi hỗn hợp rắn gồm chát bị nhiễm từ chất không bị nhiễm từ (Một số chất bị nhiễm từ Fe Fe3O4, ) Thí dụ: Để tách riêng Fe Cu khỏi hỗn hợp phương pháp vật lí ta dùng nam châm (đã bọc nilon mỏng), chà nhiều lần lên hỗn hợp Do sắt có tính nhiễm từ nên bị hút vào nam châm, cịn đồng khơng bị hút khơng có tính nhiễm từ Làm làm lại nhiều lần ta thu sắt riêng, đồng riêng • Phương pháp lắng gạn Cơ sở phương pháp lắng gạn: Dùng để tách chất rắn có khối lượng liêng khác khỏi nước đung dịch Thỉ dụ: Bột CuO bị lẫn bột than Để tách riêng bột CuO khỏi hồn hợp phương pháp vật lí ta cho hỗn hợp vào cốc, thêm nước vào, khấy lắng gạn Làm làm lại nlũều lần, bột than nhẹ trơi theo nước ngồi, bột CuO chìm xuống đáy Lúc ta thu CuO phương pháp lọc Ghi chú: Ngoài phương pháp nhiều phương pháp khác như: phương pháp điện di, thẩm thấu, săc ký, li tâm, hấp phụ, thăng hoa, B BÀI TẬP VẬN DỤNG Copyright © 2017 Nguyễn Công Kiệt Câu 1: Cho sắt nhỏ tác dụng với dung dịch H2SO4 , thấy có khí H2 Thể tích khí H2 thu tương ứng với thời gian đo sau: đồ thị biểu diễn phụ thuộc thể tích H2 vào thời gian thể tích H2 (ml) 100 80 60 90 89 85 78 90 50 40 20 10 0 10 thời gian(phút) Trong thời gian phút lượng H2 thoát lớn ml: A 40 B.68 C.47 D.42 Điều chế H2 Câu 2: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Z từ dung dịch X chất rắn Y: Dung dịch X Khí Z Khí Z Dung dịch X Chất rắn Y H2O Hình vẽ minh họa cho phản ứng sau ? A CuO (rắn) + CO (khí) t Cu + CO2 B NaOH + NH4Cl (rắn) t NH3 + NaCl + H2O C Zn + H2SO4 (loãng) t ZnSO4 + H2 t0 D K2SO3 (rắn) + H2SO4 K2SO4 + SO2 + H2O (Trường THPT Chuyên Vinh - Lần - 2015) Câu 3: Cho hình thí nghiệm sau: chất B chất X tương ứng là: A KClO3 O2 B MnO2 Cl2 C Zn H2 D C2H5OH C2H4 (Trường THPT Chuyên Trần Phú - 2015) Điều chế Clo phịng thí nghiêm Câu 4: Cho biết thí nghiệm điều chế Clo phịng thí nghiệm: Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt Hãy cho biết hóa chất đựng bình tương ứng là: A dd HCl, MnO2 rắn, dd NaCl, dd H2SO4 đặc B dd NaCl, MnO2 rắn, dd HCl, dd H2SO4 đặc C dd HCl, dung dịch KMnO4, dd H2SO4 đặc, dd NaCl D dd H2SO4 đặc, dd KMnO4, dd HCl, dd NaCl (Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ - Hà Nội - Lần - 2015/ Hương Khê Hà Tĩnh - 2016) Câu 5: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 dung dịch HCl: Khí Cl2 sinh thường lẫn nước hiđro clorua Để thu khí Cl khơ bình (1) bình (2) đựng A dung dịch NaOH dung dịch H2SO4 đặc B dung dịch H2SO4 đặc dung dịch NaCl C dung dịch H2SO4 đặc dung dịch AgNO3 D dung dịch NaCl dung dịch H-2SO4 đặc (Đề thi TSĐH-Bộ GD&ĐT 2014 khối B) Câu 6: Cho sơ đồ điều chế khí Cl phịng thí nghiệm từ MnO2 dung dịch HCl đặc (như hình vẽ bên) Nếu khơng dùng đèn cồn thay MnO hóa chất (các dụng cụ hóa chất khác khơng thay đổi) sau đây? A NaCl KCl B CuO PbO2 (Trường THPT Phan Bội Châu - 2015) Câu : Khí X thí nghiệm điều chế sau : A.Cl2 B.O2 C.H2 D.C2H2 Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt C KClO3 KMnO4 D KNO3 K2MnO4 Câu 8: Hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí clo phịng thí nghiệm: Hóa chất bình bình A dung dịch NaCl bão hòa dung dịch H2SO4 đặc B dung dịch H2SO4 đặc dung dịch NaCl bão hòa C nước cất dung dịch H2SO4 đặc D dung dịch NaCl bão hòa dung dịch KOH đậm đặc Câu 9: Cho sơ đồ thí nghiệm điều chế thu khí clo phịng thí nghiệm (Hình 1) từ chất ban đầu MnO2 dung dịch HCl đậm đặc Thí nghiệm thực điều kiện đun nóng, có phần khí HCl bị bay Để thu khí clo bình số (3); (4) chứa chất phương án sau? A NaOH bão hòa H2SO4 đặc C NaCl bão hòa H2SO4 đặc (Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc -2016) B KCl đặc CaO khan D NaCl bão hòa Ca(OH)2 HCl đặc CâuDd10 : Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế clo phịng thí nghiêm sau: Eclen để thu khí Clo Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt dd NaCl dd H2SO4 đặc Hóa chất dung bình cầu (1) là: A.MnO2 B.KMnO4 C.KClO3 D.Cả hóa chất Câu 11: Cho Hình vẽ mơ tả điều chế Clo phịng Thí nghiệm sau: Dd HCl đặc MnO2 Eclen để thu khí Clo dd NaCl dd H2SO4 đặc Vai trị dung dịch NaCl là: A Hịa tan khí Clo B Giữ lại khí hidroClorua C Giữ lại nước D Cả đáp án (Trường THPT chuyên Bến Tre/thi thử THPT QG lần 2/2016) Câu 12: Cho Hình vẽ mơ tả điều chế Clo phịng Thí nghiệm sau: Dd HCl đặc MnO2 Eclen để thu khí Clo Vai trị Dd dung HCl đặc dịch dd NaCl H2SO4 đặc là: dd H2SO4 đặc A Giữ lại khí Clo B.Giữ lại khí HCl C Giữ lại nước MnO2 D.Khơng có vai trị Câu 13:Cho Hình vẽ mơ tả điều chế Clo phịng Thí nghiệm sau: Eclen để thu khí Clo Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt dd NaCl dd H2SO4 đặc Phát biểu sau không 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/Hà Nội/thi thử lần 2-2016) Câu 14: Cho Hình vẽ mơ tả điều chế Clo phịng Thí nghiệm sau: Dd HCl đặc MnO2 Eclen để thu khí Clo dd NaCl dd H2SO4 đặc Khí Clo thu bình eclen là: A Khí clo khơ B Khí clo có lẫn H2O C Khí clo có lẫn khí HCl D Cả B C Câu 15: Trong sơ đồ thí nghiệm điều chế khí clo phịng thí nghiệm, vai trị dụng cụ sau khơng xác? A MnO2 đựng bình cầu thay KMnO4, K2Cr2O7, CaCl2 B Dung dịch NaCl để giữ khí HCl C H2SO4 đặc để giữ nước D Bình đựng khí clo phải có nút bơng tẩm dung dịch kiềm (Trường THPT Chuyên Lam Sơn/Thanh Hóa-thi thử lần 2-2016) Copyright © 2017 Nguyễn Cơng Kiệt