Chuyên đề 9 tách chất và tin chất khỏi hỗn hợp

ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 Chuyên đề 9: TINH CHẾ VÀ TÁCH CHẤT KHỎI HỖN HỢP I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1- Lý thuyết tinh chế tách chất khỏi hỗn hợp 1.1- Sơ đồ tinh chế tách chất: A Hỗn hợp X AX  Y (lấy dư) A  B XY ( lấy dư) B khoâng tan,    không bò hấp thụ thu khí thu khí, lọc rắn, chiết lỏng , lọc rắn, chiết chất lỏng A B Lưu ý:  X thường dung dịch (hoặc chất lỏng) để hòa tan chất rắn hấp thụ khí (Thường chọn chất X phản ứng với chất hỗn hợp)  Y chất tham gia phản ứng tái tạo lại chất A (bằng phản ứng nhiều phản ứng)  Ta thu chất tinh khiết chất có trạng thái khác với chất lại hệ chất (như kết tủa, chất khí ra, chất lỏng phân lớp …) phương pháp vật lý (lọc, cô cạn, chiết,chưng cất…) 1.2- Phương pháp:  Một số phương pháp vật lý thường sử dụng: – Cô cạn: Áp dụng để tách lấy chất tan (không bay hơi) khỏi dung dịch – Lọc: Áp dụng tách lấy chất kết tủa khỏi dung dịch – Kết tinh phân đoạn: Tách lấy chất có độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ – Phương pháp từ tính: Tách chất bị nhiễm từ (như bột sắt, bột Fe3O4) khỏi hỗn hợp gồm chất bị nhiễm từ chất không bị nhiễm từ – Chưng cất: Thường áp dụng để tách chất lỏng theo nhiệt nhiệt đội sôi (Hỗn hợp gồm chất bay chất không bay hơi, có t sơi khác nhau) – Chiết: Áp dụng để tách hỗn hợp gồm chất lỏng không tan vào  Hình ảnh minh họa phương pháp chiết chưng cất: Hình 1: Chưng cất Hình 2: Chiết lớp chất lỏng 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành 1.3- Một số sơ đồ loại bỏ tái tạo lại chất a) Sơ đồ loại bỏ tái tạo số đơn chất, hợp chất vô thường gặp:  Sơ đồ 1: Với kim loại (R) trước Mg oxit nó:  R 2O x  H 2O dư dd HCl dư cô cạn + O2  R  R O    dd R(OH)x  dd RCl x  x ®pnc to  Hc R   Sơ đồ 2: Với kim loại (R) từ Mg đến trước hidro oxit, hidroxit nó: R2Ox , R(OH)x   dd HCl dư dd RCl x axit mạnh khác Hoặc R cô cạn + O2 (1) R  R2Ox ®pnc t0 dd NaOH d­ t0 H2,CO (2)  R(OH)x R2Ox  R t0 * Nhánh (1): Nếu R kim loại mạnh từ Al trở trước dãy kim loại * Nhánh (2): Nếu R kim loại có hidroxit khơng lưỡng tính yếu Al  Sơ đồ 3: Với oxit hidroxit kim loại yếu: CuO, Ag2O, Cu(OH)2 R2Ox   R(OH)x dd HNO3 cô cạn dd R(NO )   NhiƯt ph©n 3x CuO Ag  ddHCl   ®pdd CuCl  Cu Ag  ddHCl NaOH t0  dd RCl   R(OH)x  R2Ox x AgOH không bền, tự phân hđy thµnh Ag O H2 ,CO   R to  Sơ đồ 4: Với kim loại Al, Zn oxit lưỡng tính (Al2O3, Cr2O3, ZnO) hidroxit lưỡng tính (Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3) R2Ox ,  H2 ,CO (1)   R (Zn,Cr)    dd NaOH Sôc CO2 t0 t0 R(OH)   Na RO   R(OH)   R O    x x (4x) ®pnc x Al (2)    criolit  Hc R   Sơ đồ 5: Với chất khí vơ thường găp (CO2, SO2, H2S, H2, NH3 ):  ddBr S (HBr  H SO )  +) Lưu huỳnh đioxit (SO2): SO   SO   t0   CO  (1)  loï c , nung +) Cacbon đioxit (CO2): CO2 3 dd H2SO4  CO     dd H SO + dd NaOH (t ) +) Amoniac (NH3): NH3 (NH ) SO  NH3  dd Ca(OH) CaCO CuO điện phân +) Khí hidro (H2): H   H 2O   H2 xót t0 (Thơng thường H2 sau dẫn hỗn hợp qua dung dịch hấp thụ)  dd NaOH + Axit m¹nh +) Khí hidro sunfua: H 2S   Na 2S   H 2S ( Hoặc kiềm khác) (HCl,H SO lo·ng ) (1) Khí SO2 thực theo phương pháp ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 b) Sơ đồ loại bỏ tái tạo số hợp chất hữu thường gặp:  Sơ đồ 6: Hấp thụ tái tạo lại Anken, ankin  ddBr2  Zn * Anken: Cn H 2n   Cn H 2n Br2   Cn H 2n (Ankin tương tự) t0 * Ankin: C n H 2n      AgNO3 / NH3  H 2SO loaõng  Cn H 2n  x Ag x    C n H 2n  t0 Có nối ba đầu mạch S 7: Loại bỏ tái tạo lại dẫn xuất loại ancol (rượu) axit cacboxylic  Na  H2 O  RONa  ROH * Rượu (ancol): ROH  làm khô(CaO),chưng cất, ngưng tụ  NaOH  HCl * Axit hữu cơ: RCOOH   RCOONa   RCOOH chưng cất, làm khô, ngưng tụ 1.4- Một số phản ứng hóa học cần lưu ý a) Điều chế hidroclorua (HCl khô)  250 C NaClrắn + H2SO4 đặc  NaHSO4 + HClkhí  250 C 2NaClrắn + H2SO4 đặc  Na2SO4 + 2HClkhí b) Nhiệt phân muối nitrat: Sản phẩm tùy thuộc vào mức độ hoạt động kim loại (xem dãy hoạt động hóa học kim loại chuyên đề toán kim loại tác dụng với muối phản ứng khơng hồn tồn)  R(NO2 ) x  O2  (R: kim lo¹i tr­íc Mg)  t R(NO3 ) x    R 2O x  NO   O2  (R : kim loại từ Mg đến Cu) (R : kim loại tõ sau Cu)  R  NO2   O2   Ví dụ: t0  2KNO2 + O2  2KNO3  t0  CuO + 2NO2  + ½ O2  Cu(NO3)2  t0  Ag + ½ O2  + NO2  AgNO3  (Không thu Ag2O chất khơng bền với nhiệt) t0  Fe2O3 + ½ O2  + 4NO2  2Fe(NO3)2  t0  Fe2O3 + 2Fe(NO3)3  (2) O2  + 6NO2  c) Nhiệt phân muối cacbonat * Muối cacbonat hòa: Chỉ xảy với muối tan không tan nước  R 2O x  CO2 (R: kim lo¹i tõ Cu vỊ tr­íc) t0 R (CO3 )x     R  O CO (R: kim loại sau Cu) không tan n­íc (2) Đáng lẽ tạo FeO, sản phẩm có O2 nên oxi hóa FeO thành Fe2O3 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành  Ví dụ: t0  CaO + CO2  CaCO3  t0  2Ag + ½ O2 + CO2  Ag2CO3  * Muối cacbonat axit (hidro cacbonat): Tất bị nhiệt phân t0   R (CO )  xH O  xCO 2R(H CO3 ) x   x 2     Tất bị nhiệt phân Vớ d: t0 CaCO3  + H2O + CO2  (3) Ca(HCO3)2  t0  Na2CO3  + H2O + CO2  2NaHCO3  d) Một số phản ứng làm thay đổi hóa trị sắt hợp chất 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2Fe(OH)3 (1) t0  Fe2O3 + 2H2O 2Fe(OH)2 + ẵ O2 Chất oxi hóa mạnh   Cl ,Br ,HNO 2 ,H 2SO đặc, KMnO 2+ (2) Muèi Fe 3+   Muèi Fe (3) Kim lo¹i tõ Mg  Cu  Ví dụ: 2FeCl3 (dư) + Zn  ZnCl2 + 2FeCl2 (muối sắt sinh có lẫn tạp chất) 2FeCl3 + Cu  CuCl2 + 2FeCl2 (muối sắt sinh có lẫn tạp) 2FeCl3 + Fe  3FeCl2 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3 2FeSO4 + 2H2SO4 đặc nóng  Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2  10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 loãng  5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 3Fe(NO3)2 + 4HNO3 loãng  3Fe(NO3)3 + 2H2O + NO   HNO3 spk(NO , NO,SO )   hc H SO    3+ Fe(OH) , FeS2  2 4 Muèi Fe + H O + đặc nóng FeO,Fe3O , (4)  Ví dụ: FeO + 4HNO3 đặc nóng  Fe(NO3)3 + 2H2O + NO2  2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc nóng  3Fe2(SO4)3 + 10H2O + SO2  2FeS2 + 14H2SO4 đặc nóng  Fe2(SO4)3 + 14H2O + 15SO2  3Fe(OH)2 + 10HNO3 loãng  3Fe(NO3)3 + 8H2O + NO  FeCO3 + 4HNO3 đặc nóng  Fe(NO3)3 + 2H2O + CO2  + NO2  (Vai trò H2SO4 đặc HNO3: chất oxi hóa mạnh, nâng mức hóa trị Fe ban đầu lên thành hóa trị cao muối sản phẩm) (3) Nếu nhiệt phân hoàn toàn (chất ban đầu dạng rắn) CaCO3 phân hủy thành CO2, H2O ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 e) Điện phân muối clorua (cấp THCS không gặp loại muối khác) * Điện phân dung dịch, có màng ngăn xốp (ở điện cực dng) điện phân 2RClx 2xH 2O R(OH)x + xH + xCl2 có màng ngăn bazơ tan điện cực âm điện cực dương (5) Vớ d: điện phân 2NaOH + H2  + Cl2  2NaCl + 2H2O  có màng ngăn điện phân NaClO + H2 NaCl + H2O không màng ngăn * in phõn nóng chảy muối clorua kim loại mạnh (điện phân mui rn) điện phân nóng chảy RClx 2R + điện cực âm xCl2 R kim loại mạnh điện cực dương (6) Vớ dụ: 2NaCl ®pnc  2Na MgCl2 ®pnc  Mg + Cl2  + Cl2  * Điện dung dịch muối clorua ca kim loi trung bỡnh, yu điện phân dung dịch 2RCl x 2R + điện cực âm R kim loại TB, yếu xCl2 điện cực dương (7) Vớ d: điện phân dung dịch CuCl2 Cu + Cl2 điện phân dung dÞch FeCl2  Fe + Cl2  f) Phản ứng oxit lưỡng tính hidroxit lưỡng tính (ZnO, Zn(OH)2, Al2O3, Al(OH)3, Cr2O3, Cr(OH)3)  + Axit   Mi  + n­íc  Gèc cđa axit  (8) + KiỊm   Mi  + n­íc  hidroxit LT  Gèc RO  (RO2 gốc –AlO2 (aluminat), =ZnO2 (zincat), –CrO2 (cromit)  Ví dụ: Al2O3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 6H2O Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O ZnO + H2SO4  ZnSO4 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O Oxit LT Hc: 11 chun đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành Zn(OH)2 + H2SO4  ZnSO4 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH  Na2ZnO2 + 2H2O Lưu ý: Các muối chứa gốc –AlO2, =ZnO2, –CrO2 tác dụng với axit tạo thành hidroxit tương ứng: CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3  HCl thiếu + H2O + NaAlO2  NaCl + Al(OH)3  4HCl dư + NaAlO2  NaCl + AlCl3 + 2H2O g) Một số phản ứng điều chế hợp chất hữu quan trọng Loại chất Phản ứng điều chế Metan Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3  + 3CH4  (1) 3000 C CH4 C + 2H2  CH4 (2) 250 C CO + 3H2   CH4 + H2O Ni (3) t (CaO) CH3-COONa + NaOH   CH4  + Na2CO3 (4) Ni  CnH2n+2 CnH2n (anken) + H2  t0 (5) Ni  CnH2n+2 CnH2n-2 + 2H2  t0 (6)  Nhận xét: 1- Các chất đồng đẳng metan (Ankan: CnH2n+2) thường điều chế theo phương pháp vôi xút (phản ứng 4) cộng H2 vào hidrocacbon khơng no có số cacbon phân tử (phản ứng 6) 2- Trong tập tách hỗn hợp khí CH4 Ankan thường cho khỏi bình nước vơi, dung dịch brom, AgNO3/NH3 nên không cần phản ứng tái tạo lại Etilen C2H4 Pd / PbCO3  CH2 = CH2 CHCH + H2  t0 (1) H SO đặc  CH2 = CH2 + H2O CH3-CH2OH  1800 C (2) t CH2Br – CH2Br + Zn   CH2 = CH2 + ZnBr2 (3) t (CaO) CH2=CH-COONa + NaOH   CH2=CH2 + Na2CO3 (4) ( KOH/ rượu) C2H5Cl  (5)  C2H4 + HCl (số 5:phản ứng tách HX khỏi dẫn xuất halogen)  Nhận xét: Các đồng đẳng etilen (anken: hidrocacbon mạch hở dạng CnH2n) có phương pháp điều chế tương tự etilen Axetilen C2H2 15000 C  C2H2 + 3H2 2CH4 Làm lạnh nhanh (1) CaC2 + 2H2O  C2H2  + Ca(OH)2 C2Ag2 + H2SO4 loãng C2H2  + Ag2SO4 (2) (3) ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 rượ u C2H4Br2 + 2KOH   C2H2  + 2H2O + 2KBr (4) t CHBr = CHBr + Zn  (5)  C2H2  + ZnBr2  Nhận xét: Các đồng đẳng axetilen (Ankin: hidrocacbon mạch hở dạng CnH2n-2) điều chế theo (3),(4),(5) Benzen C6H6 600 C 3C2H2  bét than (1) t (CaO) COONa + NaOH   t ,xt (Pd)   + Na2CO3 + 3H2 (đề hidro hóa) t ,xt (Pd) C6H14 (n-hecxan)   + 4H2 (2) (3) (4) (Phản ứng (4) gọi phản ứng đóng vòng ankan)  Nhận xét: 1- Các đồng đẳng benzen chủ yếu điều chế theo phản ứng (3),(4) 2- Trong tập tách hỗn hợp lỏng thường tách benzen phương pháp chiết Rượu etylic C2H5OH H 2SO lo·ng CH2=CH2 + H2O   C2H5OH t0  C2H5OH + HCl C2H5Cl + NaOH  (1) (2) (dẫn xuất monohalogen) t0  CH3COONa + C2H5OH CH3COOC2H5 + NaOH  (3) H 2SO lo·ng CH3COOC2H5 + H2O   CH3COOH + C2H5OH (4) CH3CH2ONa + H2O  C2H5OH + NaOH (5) men r­ỵu  2C2H5OH + 2CO2  C6H12O6  300 C (6) t (Ni)  CH3CH2OH CH3CHO + H2  (7)  Nhận xét: 1- Các đồng đẳng rượu etylic (ankanol: CnH2n+1OH) có phương pháp điều chế tương tự rượu etylic 2- Trong tập tách hỗn hợp lỏng rượu etylic thường thu phương pháp chưng cất Axit axetic CH3COOH men giÊm  CH3COOH + H2O C2H5OH + O2  (1) xt 2C4H10 + 5O2  4CH3COOH + 2H2O t0C (2) 2CH3COONa + H2SO4 loãng  Na2SO4 + 2CH3COOH (3) 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành 2 Mn CH3CHO + ½ O2   CH3COOH t0 C (4) h) Một số phản ứng khó chuyển hóa hợp chất hữu (Phần mở rộng kiến thức nhằm giúp học sinh có tư liệu tham khảo) xt RCOOH + CHCH  RCOOCH=CH2 (Cộng RCOOH vào ankin) R-CHO Ni  R-CH2OH (Phản ứng cộng H2 vào nhóm -HC=O) + H2  t0 R-CHO + Br2 + H2O  R-COOH + 2HBr (Tính khử nhóm –CHO) o NH3 ,t H-COOH + Ag2O  H2O + CO2 + 2Ag  (Tính khử nhóm –CHO) R-CHO o NH3 ,t + Ag2O  R-COOH + 2Ag  (Tính khử nhóm –CHO) t R-CH2OH + CuO   R-CHO + Cu + H2O HgSO   CH2=CHOH (không bền)  CHCH + H2O   CH3CHO 800 C t RCOOCH=CH2 + NaOH   RCOONa + CH3CHO 3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O  3CH2OH – CH2OH + 2KOH + 2MnO2  KMnO 4 Hoặc viết: CH2 = CH2 + [O] + H2O  CH2OH–CH2OH (Etilen glycol) 3CHCH + 8KMnO4  3KOOC-COOK + 2KOH + 8MnO2  + 2H2O KMnO 4 Hoặc viết: CHCH + 4[O]  HOOC-COOH (Axit oxalic) N O x y  H-CHO + H2O CH4 + O2  6000 C PdCl2 / CuCl2  CH3CHO (Anđehit axetic) CH2=CH2 + ½ O2  6000 C H SO đặc  R-O-R’ + H2O (Phản ứng ete hóa) R-OH + R’OH  1400 C 2- Một số ví dụ minh họa Ví dụ 1: Trình bày phương pháp tinh chế (làm sạch) chất sau bị lẫn tạp chất viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra: a) Mg có lẫn Na2O, Al2O3, ZnO b) SiO2 có lẫn MgO, Fe2O3, CuO c) Bột Ag có lẫn bột kim loại Al, Fe, Cu d) Al có lẫn MgO, Fe2O3, CuO e) Khí CO2 có lẫn khí O2 f) Khí CO2 lẫn HCl nước Phân tích: Ý Hỗn hợp chất Phân tích định hướng tinh chế Các tạp chất tan dung dịch KL o x bz tan o xLT o xLT a Mg, ( Na O, Al O3 , ZnO) kiềm, có Mg khơng tan Vì dùng kiềm để loại bỏ tạp chất Các chất tạp oxit bazơ chất b SiO2, (MgO, Fe2O3, CuO) oxit axit Do ta chọn dung dịch 10 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 axit để hòa tan tạp chất Các kim loại tạp mạnh kim loại Ag Do ta dùng muối AgNO3 c Ag, (Fe, Cu, Al) để loại bỏ tạp chất Chỉ có Al tan kiềm, tạp chất khơng tan kiềm Do ta chọn d Al, (MgO, Fe2O3, CuO) dung dịch kiềm để chuyển kim loại Al thành trạng thái khác với tạp chất CO2 oxit axit nên bị kiềm hấp thụ, O2 khơng có tính chất Vì ta e CO2, (O2) chọn dung dịch Ca(OH)2 để hấp thụ CO2 Chỉ có HCl phản ứng với dung dịch NaHCO3 Vì vậy, ta chọn dung dịch f CO2 (HCl, nước) NaHCO3 để hấp thụ HCl H2SO4 đặc để làm khơ khí CO2 Hướng dẫn: a) Khuấy hỗn hợp Mg có lẫn Na2O, Al2O3, ZnO dung dịch NaOH dư, chất Na2O, Al2O3 ZnO bị hòa tan Lọc lấy phần rắn khơng tan thu Mg ngun chất Na2O + H2O  2NaOH Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O b) Cho hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, khuấy chất MgO, Fe2O3, CuO bị hòa tan Lọc lấy phần chất rắn khơng tan thu SiO2 MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl  CuCl2 + H2o c) Cho hỗn hợp rắn vào dung dịch AgNO3 dư, khuấy cho tan có Fe, Cu, Al bị hòa tan Lọc lấy chất rắn sấy khơ thu Ag Al + 3AgNO3 (dư)  Al(NO3)3 + 3Ag  Fe + 3AgNO3 (dư)  Fe(NO3)3 + 3Ag  Cu + 2AgNO3 (dư)  Cu(NO3)2+ 2Ag  d) Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH lỗng, nóng dư Tách bỏ chất rắn khơng tan (MgO, Fe2O3, CuO) 2Al + 2H2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 3H2  Sục CO2 liên tục vào phần nước lọc, tách lấy kết tủa đem nung nóng hồn tồn điện phân nóng chảy sản phẩm rắn thu Al CO2 + NaOH  NaHCO3 11 11 chun đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3  t0  Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3  ®pnc 2Al2O3   4Al + 3O2  criolit Lưu ý: Khi sục CO2 liên tục CO2 dư nên phản ứng khơng tạo muối trung hòa, muối trung hòa bị CO2 chuyển hóa thành muối axit theo phản ứng sau: CO2 + H2O + Na2CO3  2NaHCO3 e) Dẫn hỗn hợp khí CO2 lẫn O2 qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư CO2 bị hấp thụ Lọc lấy kết tủa đem nung nóng nhiệt độ cao thu CO2 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O t0  CaO + CO2  CaCO3  f) Dẫn hỗn hợp khí CO2 lẫn HCl nước qua dung dịch NaHCO3 dư khí HCl phần nước bị hấp thụ HCl + NaHCO3  NaCl + H2O + CO2  Dẫn khí (CO2 nước) qua dung dịch H2SO4 đặc nước bị hấp thụ (do H2SO4 đặc háo nước) Khí CO2 nên ta thu CO2 tinh khiết Ví dụ 2: Hỗn hợp X dạng bột gồm MgO, CuO, BaO Làm tách riêng chất rắn khỏi hỗn hợp Viết phương trình hóa phản ứng xảy ra? Phân tích: MgO: oxit bazơ khơng tan nước, chứa kim loại mạnh (không bị khử CO H2) CuO: oxit bazơ không tan nước, chứa kim loại yếu (bị khử H2 CO) BaO: oxit bazơ tan nước  Dùng nước để chuyển hóa nguyên tố Ba sang dạng hidroxit tái tạo Dùng H2 để khử hỗn hợp CuO MgO chuyển hóa thành MgO Cu Từ hỗn hợp ta tái tạo lại MgO CuO Hướng dẫn: – Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, lọc lấy phần rắn không tan gồm CuO MgO BaO + H2O  Ba(OH)2 – Cho phần dung dịch thu tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư, tách lấy kết tủa nhiệt phân hồn tồn thu BaO Ba(OH)2 + Na2CO3  BaCO3  + 2NaOH t0  BaO + CO2  BaCO3  – Dẫn dòng khí H2 dư qua hỗn hợp rắn (CuO, MgO) nung nóng, thu lấy chất rắn sau phản ứng đem hòa tan dung dịch HCl dư Lọc lấy phần kim loại không tan đem đốt khí oxi dư thu CuO t0  Cu + H2O CuO + H2  12 11 chun đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành Hướng dẫn: a) Sơ đồ tách; NaAlO d.d Na 2SiO3 Fe,Fe O3 SiO , Al2O3 NaOH dd NaOH   ®Ỉc nãng, d­ Fe Fe2 O3 dd Fe(NO )3 d­   d.d Fe(NO3 ) , Fe(NO3 )3 Fe O3  Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc nóng, dư SiO2 Al2O3 bị hòa tan Lọc lấy chất rắn thu hỗn hợp Fe Fe2O3 Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O Hòa tan hỗn hợp Fe Fe2O3 lượng dư dung dịch Fe(NO3)3 Fe bị hòa tan, lọc lấy phần rắn khơng tan thu Fe2O3 Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 b) Sơ đồ tách: Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch NaOH dư CO2 Cl2 bị hấp thụ Thu khí H2 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O Cô cạn dung dịch nhiệt phân đến ngừng khí thu hỗn hợp chất rắn gồm NaCl, NaOH, Na2CO3 t0  2NaCl + O2  2NaClO  Cho hỗn hợp rắn thu vào dung dịch HCl dư vào, thu khí làm khơ CO2 Phần dung dịch lại chứa NaCl, HCl HCl + NaOH NaCl + H2O 2HCl + Na2CO3  2NaCl + H2O + CO2  Cô cạn dung dịch thu lấy NaCl đem điện phân thu Cl2 ®pnc  2Na + Cl2  2NaCl  b) Sơ đồ tách: 38 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 ' Dẫn hỗn hợp qua ống đựng lượng dư phot nung nóng loại bỏ O2 khỏi hỗn hợp Thu khí bay hỗn hợp CO2, CO, H2, N2 t0  2P2O5 4P + 5O2  Dẫn hỗn hợp khí lại qua ống sử đựng lượng dư CuO nung nóng khí CO H2 bị hấp thụ Thu khí bay gồm CO2, N2 nước t0  Cu + CO2 CO + CuO  t0  Cu + H2O H2 + CuO  Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư, lọc lấy kết tủa nung nóng thu CO2 Khí qua dẫn qua bình H2SO4 đặc thu N2 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O t0  CaO + CO2  CaCO3  d) Sơ đồ tách; Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, tách lấy phần không tan hỗn hợp gồm CuO Al2O3 Phần dung dịch chứa BaCl2 CuCl2 Cho phần rắn vào dung dịch NaOH đặc nóng dư, lọc lấy phần khơng tan thu CuO Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc lại, thu lấy kết tủa đem nhiệt phân hồn tồn Al2O3 Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3  t0  Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3  Cho dung dịch chứa BaCl2 CuCl2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa Cu(OH)2 dung dịch chứa BaCl2, NaOH Cho Cu(OH)2 vào dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch thu CuCl2 CuCl2 + 2NaOH  Cu(OH)2  + 2NaCl Cu(OH)2  + 2HCl  CuCl2 + 2H2O Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch chứa BaCl2, lấy kết tủa cho vào dung dịch HCl dư cạn BaCl2 (HS tự viết phương trình hóa học) 39 11 chun đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành 2- PHẦN HỮU CƠ Bài 20: Trình bày phương pháp tinh chế CH4 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm CH4, C2H2, CO2 C2H4 Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (Trích đề thi HSG mơn hóa học lớp TP Đà Nẵng, năm học 2011-2012) Phân tích: Ta thấy tạp chất cần loại bỏ gồm: CO2 (oxit axit  hấp thụ kiềm), C2H2, C2H4 hidrocacbon không no  bị hấp thụ nước brom Trong CH4 (hidrocacbon no  khơng có tính chất trên) Vậy chọn chất loại bỏ tạp chất kiềm nước brom Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào bình đựng dung dịch NaOH dư CO2 bị hấp thụ CH4, C2H4, C2H2 thoát Dẫn tiếp hỗn hợp khí vào dung dịch brom dư C2H2 C2H4 bị hấp thụ Thu khí bay CH4 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O C2H2 + 2Br2  C2H2Br4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 Bài 21: Hỗn hợp gồm magie axetat, bari axetat, natriaxetat Hãy trình bày phương pháp tách chất khỏi hỗn hợp Viết phương trình hóa học xảy Phân tích: Ta thấy muối Ba muối Mg tạo kết tủa với gốc =CO3 muối Na khơng tạo kết tủa với =CO3 Mặt khác MgO không tan nước, BaO tan nước Vì chọn phương án tách theo sơ đồ sau: + CH3COOH dd  CH3COONa CH3COONa +Na CO H2O + CH3COOH 3 (CH3COOO)2 Ba   dd    MgCO3  t0  MgO H O Ba(OH)2   (CH3COO)2 Ba        + CH3COOH (CH3COOO)2 Mg BaCO BaO     MgO  (CH3COO)2 Mg Hướng dẫn: – Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, cho tiếp Na2CO3 dư vào dung dịch Na2CO3 + (CH3COO)2Ba  BaCO3  + 2CH3COONa Na2CO3 + (CH3COO)2Mg  MgCO3  + 2CH3COONa – Lọc lấy kết tủa gồm MgCO3; BaCO3, phần nước lọc gồm CH3COONa Na2CO3 dư Cho CH3COOH dư vào phần nước lọc, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu CH3COONa 2CH3COOH + Na2CO3  2CH3COONa + H2O + CO2  – Nhiệt phân hồn tồn phần kết tủa, hòa tan sản phẩm vào nước dư BaO tan thành dung dịch, MgO khơng tan BaO + H2O  Ba(OH)2 40 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 – Tách lấy MgO, cho vào dung dịch CH3COOH dư, làm bay dung dịch sau phản ứng (CH3COO)2Mg MgO + 2CH3COOH  (CH3COO)2Mg + H2O – Cho dung dịch CH3COOH dư vào phần Ba(OH)2, làm bay dung dịch sau phản ứng thu (CH3COO)2Ba Ba(OH)2 + 2CH3COOH  (CH3COO)2Ba + 2H2O Bài 22: Có chất khí CH4, C2H2, C2H4, NH3, SO2 Bằng phương pháp hóa học trình bày cách tách riêng khí khỏi hỗn hợp chúng (Trích đề thi HSG mơn hóa học lớp tỉnh Kiên Giang, năm học 2014-2015) Phân tích: Chọn hóa chất để hấp thụ khí cho sản phẩm tạo thành dễ tái tạo khí ban đầu (khí CH4 chọn khí thu cuối cùng) Dùng H2SO4 hấp thụ NH3; dung dịch AgNO3/NH3 hấp thụ C2H2 , dùng kiềm hấp thụ SO2, dùng dung dịch Br2 để hấp thụ C2H4 Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp vào dung dịch H2SO4 dư, tiếp tục cho kiềm dư vào dung dịch, thu khí bay NH3 NH3 + H2SO4  NH4HSO4 NH4HSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O + NH3  – Dẫn hỗn hợp lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư, lọc lấy CaSO3 cho vào dung dịch HCl thu SO2 SO2 + Ca(OH)2  CaSO3  + H2O CaSO3 + 2HCl  CaCl2 + SO2  + H2O – Hỗn hợp khí (khỏi bình nước vơi) cho sục vào dung dịch AgNO3/NH3 dư, lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch HCl thu khí bay C2H2 NH3 C2H2 + Ag2O   C2Ag2  + H2O C2Ag2 + 2HCl  2AgCl + C2H2  – Dẫn hỗn hợp lại (CH4, C2H4) qua dung dịch Br dư, C2H4 bị giữ lại Thu khí CH4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 – Cho Zn vào hỗn hợp sản phẩm, đun nóng thu C2H4 t C2H4Br2 + Zn   C2H4  + ZnBr2 Bài 23: Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng chất khỏi hỗn hợp khí gồm chất khí sau đây: C2H2, C2H4, C2H6, CO2, SO2 Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Phân tích: Ta thấy: có khí tác dụng AgNO3/NH3 (là C2H2) Có khí tác dụng với dung dịch Br2 (C2H2, C2H4, SO2), có khí tác dụng với dung dịch kiềm (CO2, SO2) 41 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành Cái khó chỗ tách CO2 SO2 chúng bị kiềm hấp thụ.Tuy nhiên, tách riêng hỗn hợp SO2 CO2 có SO2 bị hấp thụ dung dịch Br2 (tái tạo lại S – nêu sơ đồ tái tạo) Sơ đồ tách: C2H4  AgNO3 /NH3 khí  CO2 ,SO2 C2 H6 C2 H4 ,C2H2  NaOH    C2H6 dd Br2   C2 H6   Zn C2 H4 Br2  C2H4  HCl C2 Ag2  C2H2   H2SO4 loaõng d.d   SO2 CO2  ddBr2 đặc    CO2  S dd  SO2  Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp qua dung dịch NaOH dư thu dung dịch hỗn hợp khí Cho H2SO4 lỗng dư vào dung dịch thu (CO2, SO2) Dẫn khí qua dung dịch Br2 đặc dư, khí CO2 bay nên thu CO2 Cho tiếp S vào dung dịch đun nóng thu SO2: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O H2SO4 + Na2CO3  Na2SO4 + H2O + CO2  H2SO4 + Na2SO3  Na2SO4 + H2O + SO2  SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr t0 2H2SO4 đặc + S  2H2O + 3SO2  – Cho hỗn hợp khí C2H2, C2H4, C2H6 qua dung dịch AgNO3/NH3 dư khí C2H2 bị hấp thụ Thu lấy hỗn hợp khí (C2H4, C2H6) Lọc kết tủa cho vào dung dịch HCl thu C2H2 NH  C2Ag2  + H2O C2H2 + Ag2O  C2Ag2 + 2HCl  2AgCl  + C2H2  – Dẫn hỗn hợp khí lại (C2H4, C2H6) qua dung dịch Br2 dư, thu khí thoát thu C2H6 Cho tiếp Zn vào hỗn hợp sau phản ứng, đun nóng thu C2H4: C2H4 + Br2  C2H4Br2 t0 C2H4Br2 + Zn  C2H4  + ZnBr2 Bài 24: Trình bày phương pháp hóa học, viết phương trình phản ứng để tinh chế: a) C2H2 có lẫn CO2, CH4, C2H4 b) C2H4 có lẫn C2H2, CO2, SO2, SO3, HCl c) CH4 có lẫn C2H2, C2H4, SO2, C3H6 d) Natri axetat từ hỗn hợp chứa natri axetat, axit axetic, ancol etylic, etyl axetat Hướng dẫn: a) Cho hỗn hợp qua dung dịch AgNO3/NH3 dư có C2H2 bị hấp thụ 42 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 NH  C2Ag2  + H2O C2H2 + Ag2O  Hoặc viết: C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3  C2Ag2  + 2NH4NO3 Lọc lấy kết tủa đem hòa tan dung dịch HCl dư thu C2H2 C2Ag2 + 2HCl  2AgCl  + C2H2  b) Dẫn hỗn hợp qua dung dịch NaOH dư để hấp thụ SO2, SO3, HCl, CO2 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O SO3 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O Dẫn hỗn hợp khí lại qua AgNO3/NH3 dư C2H2 bị hấp thụ Thu khí bay C2H4 NH  C2Ag2  + H2O C2H2 + Ag2O  c) Dẫn hỗn hợp qua dung dịch Br2 dư, khí C2H2, C2H4, SO2, C3H6 bị hấp thụ, thu khí bay CH4: C2H2 + 2Br2  C2H2Br4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 C3H6 + Br2  C3H6Br2 SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr d) Cho NaOH dư vào hỗn hợp, đun nóng: CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O t CH3COOC2H5 + NaOH   CH3COONa + C2H5OH Làm bay hỗn hợp sau phản ứng, thu chất rắn CH3COONa, NaOH dư Cho tiếp dung dịch CH3COOH dư vào hỗn hợp rắn cô cạn dung dịch sau phản ứng thu CH3COONa tinh khiết Bài 25: Trình bày phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm: axit axetic, rượu etylic etyl axetat Phân tích: Các em học sinh cần nắm khác biệt tính chất chất hỗn hợp Etyl axetat không tan, dễ bay Axit rượu tan tốt nước, tác dụng Na Một kiến thức quan trọng muối etylat (như C2H5ONa) dễ dàng thủy phân nước  rượu kiềm Hướng dẫn:  Cách 1: – Cho hỗn hợp tác dụng với Na(dư), cô cạn thu chất rắn gồm CH3COONa, C2H5ONa, Na Chất thoát CH3COOC2H5 (bay đun nóng) Ngưng tụ este CH3COOC2H5 lỏng 2CH3COOH + 2Na  CH3COONa + H2  43 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành 2C2H5OH + 2Na  C2H5ONa + H2  – Cho lượng H2O dư vào chất rắn, cô cạn hỗn hợp sản phẩm thu lấy phần cho qua CaO khan (dư) thu được CH5OH Phần chất rắn lại gồm CH3COONa NaOH C2H5ONa + H2O  C2H5OH + NaOH 2Na + 2H2O  2NaOH + H2  – Cho tiếp dung dịch H2SO4 loãng vào hỗn hợp chất rắn lại đun nóng, dẫn phần qua CuSO4 khan thu CH3COOH 2CH3COONa + H2SO4  CH3COOH + Na2SO4 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O  Cách 2: – Cho hỗn hợp CH3COOH, C2H5OH, CH3COOC2H5 vào nước este khơng tan lên (phân lớp) Dùng phễu chiết lấy dung dịch lớp hỗn hợp axit rượu, phần chất lỏng lớp phễu chiết CH3COOC2H5 – Cho Na2O dư vào phần dung dịch: CH3COOH + Na2O  CH3COONa + H2O Na2O + H2O  2NaOH – Chưng cất, thu phần C2H5OH, phần rắn gồm CH3COONa ,NaOH, Na2O dư – Cho tiếp H2SO4 loãng vào phần rắn, cạn thu CH3COOH, làm nguội phần CH3COOH lỏng 2CH3COONa + H2SO4  CH3COOH + Na2SO4 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O Na2O + H2SO4  Na2SO4 + H2O Bài 26: Trình bày cách tinh chế khí metan hỗn hợp khí gồm metan, sunfurơ, axetilen, etilen với hóa chất (nguyên chất dung dịch) (Trích đề thi vào lớp 10 chun hóa LHP- TP Hồ Chí Minh, năm học 2012-2013) Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp CH4, C2H4, C2H2, SO2 qua dung dịch Br2 dư C2H4, C2H2, SO2 bị hấp thụ, khí có CH4 nên ta thu CH4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 C2H2 + 2Br2  C2H2Br4 SO2 + 2H2O + Br2  H2SO4 + 2HBr Bài 27: Một hỗn hợp X gồm chất khí: propan C3H8, propen CH2=CH–CH3, metyl axetilen CH3–CCH Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng khí khỏi hỗn hợp X Viết phương trình hóa học xảy Phân tích: Propan C3H8 có tính chất tương tự metan CH4 44 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 Propen CH2=CH-CH3 có tính chất tương tự etilen C2H4 Metyl axetilen CH3–CCH có tính chất tương tự axetilen C2H2 Như thứ tự dùng dung dịch để hấp thụ khí AgNO3/NH3 nước brom Thứ tự dùng chất tái tạo HCl Zn.(tương tự tách hỗn hợp C2H2, C2H4, CH4) Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp qua dung dịch AgNO3/NH3 dư tái tạo dung dịch HCl thu C3H4 NH3 2C3H4 + Ag2O   2C3H3Ag  + H2O C3H3Ag + HCl  C3H4  + AgCl  – Cho hỗn hợp khí lại qua dung dịch Br2 dư, thu khí C3H8 C3H6 + Br2  C3H6Br2 – Cho Zn vào hỗn hợp sau phản ứng, đun nóng thu khí C3H6 t C3H6Br2 + Zn   C3H6  + ZnBr2 Bài 28: Cho hỗn hợp gồm rượu etylic, axit axetic, nước Trình bày phương pháp tách riêng rượu etylic nguyên chất axit axetic (có thể lẫn nước) từ hỗn hợp trên? Viết phương trình phản ứng minh họa (nếu có) (Trích đề thi HSG mơn hóa học lớp tỉnh Hải Dương, năm học 2011-2012) Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp lỏng vào dung dịch Na2O dư, chưng cất sản phẩm làm nguội thu phần lỏng etylic Phần rắn chứa CH3COONa, NaOH, Na2O dư 2CH3COOH + Na2O  2CH3COONa + H2O Na2O + H2O  2NaOH – Hòa tan phần phần rắn (CH3COONa, NaOH, Na2O) dung dịch H2SO4 loãng dư Chưng cất sản phẩm thu lấy ngưng tụ thu CH3COOH (lẫn nước) 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O Na2O + H2SO4  Na2SO4 + H2O 2CH3COONa + H2SO4  2CH3COOH + Na2SO4 Bài 29: Hỗn hợp X gồm CH4, CO2, C2H4, NH3, C2H2 Hãy nêu phương pháp hóa hóa học để tách riêng khí khỏi hỗn hợp, viết phương trình hóa học Phân tích: Nhiều học sinh lúng túng khơng biết làm để hấp thụ tái tạo lại NH3 Lưu ý NH3 (dung dịch có tính bazơ yếu) nên bị axit hấp thụ (H2SO4) tạo thành muối amoni dễ dàng tái tạo lại NH3 phản ứng với kiềm Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 dư, tiếp tục cho kiềm dư vào dung dịch, thu khí bay NH3 45 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành NH3 + H2SO4  NH4HSO4 NH4HSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O + NH3  – Dẫn hỗn hợp lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư, lọc lấy CaCO3 cho vào dung dịch HCl thu CO2 (thốt ra) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2  + H2O – Hỗn hợp khí (khỏi bình nước vơi) đem sục vào dung dịch AgNO3/NH3 dư, lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch HCl thu khí bay C2H2 NH3 C2H2 + Ag2O   C2Ag2  + H2O C2Ag2 + 2HCl  2AgCl + C2H2  – Dẫn hỗn hợp lại (CH4, C2H4) qua dung dịch Br dư, C2H4 bị giữ lại Thu khí CH4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 – Cho Zn vào hỗn hợp sản phẩm, đun nóng thu C2H4: t C2H4Br2 + Zn   C2H4 + ZnBr2 Bài 30: Thực tách, tinh chế trường hợp sau: a) Tách riêng chất khỏi hỗn hợp khí gồm vinyl axetilen, butan, butilen b) Tinh chế CH3COOH từ hỗn hợp CH3COOH, C2H5OH, CH3COOC2H5 c) Tách riêng khí khỏi hỗn hợp gồm CH4, CO2, NH3 d) Tách riêng chất khỏi hỗn hợp SO2, C2H6, CO2, HCl e) Tinh chế ancol etylic từ hỗn hợp ancol etylic, etyl axetat, dầu ăn Hướng dẫn: a) Cho hỗn hợp vào dung dịch AgNO3/NH3 dư, lọc kết tủa cho vào dung dịch HCl thu vinyl axetilen NH3 2C4H4 + Ag2O   2C4H3Ag  + H2O C4H3Ag + HCl  C4H4  + AgCl  Cho hỗn hợp khí lại qua dung dịch brom dư butilen bị hấp thụ, khí butan nên thu butan C4H8 + Br2  C4H8Br2 Cho Zn vào hỗn hợp sau phản ứng, đun nóng thu C4H8: t0 C4H8Br2 + Zn  C4H8 + ZnBr2 b) Cho NaOH dư vào hỗn hợp, đun nóng Làm bay hỗn hợp sau phản ứng thu chất rắn gồm CH3COONa NaOH CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O t CH3COOC2H5 + NaOH   CH3COONa + C2H5OH Cho hỗn hợp rắn vào dung dịch H2SO4 loãng, chưng chất sản phẩm cho qua CaCl2 khan thu CH3COOH 2CH3COONa + H2SO4  CH3COOH + Na2SO4 46 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488  CH  CH   dd Ca (OH) dö  CO ,CH        H 2SO4 dö  t0 c) CO    CaCO3  CO2   NH    dd NaOH 3   NH3  (NH ) SO4  Học sinh trình bày theo sơ đồ Các phương trình hóa học: 2NH4 + H2SO4 loãng  (NH4)2SO4 t0  Na2SO4 + 2NH3  + 2H2O (NH4)2SO4 + 2NaOH  CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O t0  CaO + CO2  CaCO3  d) Cho hỗn hợp vào dung dịch Br2 đặc, dư SO2 bị hấp thụ Thu khí gồm HCl, CO2, C2H6 (HCl tan phần nước dung dịch brom) SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr – Cô đặc dung dịch cho S vào dung dịch, thu khí bay SO2 S + 2H2SO4 đặc  2H2O + 3SO2  – Cho hỗn hợp khí lại vào dung dịch NaOH dư, thu khí bay C2H6 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O – Cho tiếp H2SO4 loãng dư vào dung dịch, thu khí CO2 Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + CO2  – Dung dịch lại (chứa NaCl, Na2SO4, H2SO4 dư) đen đun nóng đến khơ, thu khí (H2O, HCl) cho qua CaCl2 khan thu HCl 250 C NaCl (rắn) + H2SO4 đặc   NaHSO4 + HCl  400 C Hoặc : 2NaCl (rắn) + H2SO4 đặc   Na2SO4 + 2HCl  e) Cho hỗn hợp vào phễu chiết, cho thêm nước vào hỗn hợp dầu ăn etylaxetat lên (lớp trên) Chiết lấy lớp thu hỗn hợp rượu etylic nước Cho BaO dư vào hỗn hợp rượu nước, chưng cất sản phẩm thu etylic BaO + H2O  Ba(OH)2 Bài 31: Tinh chế: a) Khí etilen có lẫn khí metan, cacbonic, sunfurơ, axetilen, hidro, nitơ b) Khí metan có lẫn khí cacbon đioxit, lưu huỳnh đioxit, cacbon oxit, amoniac c) Khí propan (C3H8) có lẫn nitơ đioxit, hidro sunfua, nước d) Khí metan có lẫn khí nitơ oxit, amoniac, cacbon đioxit Hướng dẫn: a) Dẫn hỗn hợp khí vào lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 khí C2H2 bị giữ lại Thu lấy hỗn hợp khí gồm C2H4, CH4, CO2, SO2, H2, N2 NH C2H2 + Ag2O   C2Ag2  + H2O 47 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành – Dẫn hỗn hợp khí lại qua bình đựng dung dịch NaOH dư CO2, SO2 bị hấp thụ Thu lấy hỗn hợp khí gồm C2H4, CH4, H2, N2 CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O – Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch nước Br2 dư, C2H4 bị giữ lại Cho tiếp Zn vào hỗn hợp lỏng sau phản ứng đun nóng thu C2H4 C2H4 + Br2  C2H4Br2 t0  C2H4  + ZnBr2 C2H4Br2 Zn  b) Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch H2SO4 lỗng dư NH3 bị hấp thụ Thu lấy khí gồm khí CO2, CH4, SO2, CO 2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 – Dẫn hỗn hợp gồm khí lại qua dung dịch PdCl2 CO bị hấp thụ, thu lấy khí gồm khí CH4, CO2 SO2 CO + H2O + PdCl2  Pd  + 2HCl + CO2  – Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư CO2 SO2 bị hấp thụ, thu khí CH4 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O SO2 + Ca(OH)2  CaSO3  + H2O c) Dẫn hỗn hợp chậm qua dung dịch NaOH dư NO2, H2S nước bị giữ lại Thu khí dẫn qua bột CaO khan thu C3H8 khô 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O H2S + 2NaOH  Na2S + 2H2O CaO + H2O (hơi)  Ca(OH)2 d) Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch H2SO4 lỗng NH3 bị giữ lại Thu khí bay hỗn hợp CH4, NO, CO2 2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 – Dẫn hỗn hợp khí lại qua bình đựng O2 dư, dẫn tiếp qua bình đựng dung dịch NaOH dư khí NO, CO2 bị hấp thụ Khí gồm CH4 O2 dư NO + ½ O2  NO2 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O – Dẫn hỗn hợp lại qua ống đựng lượng dư bột Natri, khí O2 bị giữ lại Thu khí CH4 tinh khiết  2Na2O 4Na + O2  Bài 32: Khi điều chế etyl axetat từ axit axetic rượu etylic, người ta thu hỗn hợp gồm etyl axetat lẫn axit axetic, rượu etylic nước Nêu phương pháp tách riêng chất hữu khỏi hỗn hợp trên? Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (nếu có) 48 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp vào phễu chiết, thêm dung dung dịch muối ăn bão hòa, lắc tách lấy lớp chất lỏng lên CH3COOC2H5 – Cho dung dịch lại (CH3COOH, C2H5OH, NaCl, H2O) tác dụng với Na2O dư Đun bay hỗn hợp sau phản ứng thu C2H5OH Phần chất rắn lại gồm CH3COONa, NaCl, NaOH, Na 2CH3COOH + Na2O  2CH3COONa + H2O H2O + Na2O  2NaOH – Cho hỗn hợp chất rắn vào dung dịch H2SO4 lỗng dư, đun nóng Dẫn qua P2O5 thu CH3COOH 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O Na2O + H2SO4  Na2SO4 + H2O t0  Na2SO4 + CH3COOH  2CH3COONa + H2SO4  Bài 33: Hỗn hợp gồm chất khí Butan (CH3–CH2–CH2–CH3), But-1-in (CHC– CH2–CH3) But-2-in (CH3–CC–CH3) Hãy trình bày phương pháp tách riêng khí khỏi hỗn hợp? Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Phân tích: Butan có liên kết đơn nên có tính chất tương tự metan, but-1-in có nối ba CHC- đầu mạch nên có phản ứng với AgNO3/NH3 axetilen (But-2-in khơng có phản ứng mà có khả phản ứng cộng) Đây sở để ta chọn dung dịch hấp thụ khí AgNO3/NH3 nước brom tái tạo lại khí bị hấp thụ dung dịch HCl Zn Hướng dẫn: – Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch AgNO3/NH3 dư But-1-in bị giữ lại Thu khí hỗn hợp gồm Butan But-2-in NH 2CHC–CH2–CH3 + Ag2O   2CAgC–CH2–CH3  + H2O – Lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch HCl lỗng, thu khí bay But-1-in CAgC–CH2–CH3 + HCl  CHC–CH2–CH3  + AgCl  – Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch brom dư, có but-2-in bị giữ lại Khí butan nên ta thu butan Cho Zn vào hỗn hợp sau phản ứng đun nóng thu khí thoát but-2-in CH3–CC–CH3 + 2Br2  CH3–CBr2–CBr2–CH3 t0  CH3–CC–CH3  + 2ZnBr2 CH3–CBr2–CBr2–CH3 + 2Zn  Bài 34: Tách lấy chất riêng biệt từ hỗn hợp sau đây: a) Hỗn hợp gồm CH4, CO2, SO2, HCl b) Hỗn hợp gồm N2, C3H6, NH3, CO2, SO2 c) Hỗn hợp gồm chất lỏng axit axetic, glyxerol, benzen d) Hỗn hợp gồm CH3COONa, (CH3COO)2Ba, CaCO3 49 11 chun đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành Hướng dẫn: a) Dẫn hỗn hợp qua dung dịch nước brom dư SO2 bị giữ lại, thu lấy hỗn hợp khí CO2, CH4, HCl SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HCl Đun nóng dung dịch sau phản ứng (để làm đặc dung dịch) cho S vào, thu khí SO2 S + 2H2SO4 đặc nóng  3SO2  + 2H2O Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch NaOH dư, có CO2 HCl bị hấp thụ Thu khí CH4 HCl + NaOH  NaCl + H2O CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O Cho H2SO4 loãng dư vào dung dịch sau phản ứng khí CO2 nên ta thu CO2 Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + CO2  Đun nóng dung dịch (chứa NaCl H2SO4 dư), thu khí HCl  2500 C NaCl + H2SO4 đặc  NaHSO4 + HCl   2500 C Hoặc NaCl + H2SO4 đặc  NaHSO4 + HCl   Lưu ý: Có thể dẫn hỗn hợp khí CO2, CH4, HCl qua dung dịch Ca(OH)2 dư.Thu khí CH4 Sau tách lấy kết tủa nhiệt phân thu CO2 Cơ cạn phần dung dịch lại cho tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu khí HCl 2HCl + Ca(OH)2  CaCl2 + 2H2O CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O t0  CaO + CO2  CaCO3  Ca(OH)2 + H2SO4  CaSO4 + 2H2O t0  Ca(HSO4)2 + 2HCl  CaCl2(rắn) + 2H2SO4 đặc  b) Sơ đồ tách:  Bạn đọc trình bày theo sơ đồ  Các phương trình hóa học: – Hấp thụ tái tạo NH3: 2NH3 + H2SO4 loãng  (NH4)2SO4 t0  Na2SO4 + 2NH3  + 2H2O (NH4)2SO4 + 2NaOH  50 ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488 – Hấp thụ tái tạo C3H6: CCl4 C3H6 + Br2   C3H6Br2 t0  C3H6  + ZnBr2 C3H6Br2 + Zn  – Hấp thụ tái tạo SO2: SO2 + 2H2O + SO2  H2SO4 + 2HBr t  2H2O + 3SO2  2H2SO4 đặc + S  – Hấp thụ tái tạo CO2: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O t0  CaO + CO2  CaCO3  Lưu ý: Học sinh trình bày viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau: c) Cho hỗn hợp vào phễu chiết thêm nước vào thu hỗn hợp lớp (benzen không tan nước, nhẹ nước nên lên trên) Chiết lấy lớp thu benzen Hỗn hợp lại dung dịch chứa CH3COOH C3H5(OH)3 – Cho CaO dư vào phần dung dịch lại, đun sôi hỗn hợp sau phản ứng thu phần đem ngưng tụ C3H5(OH)3 CaO + 2CH3COOH  (CH3COO)2Ca + H2O CaO + H2O  Ca(OH)2 [(CH3COO)2Ca; Ca(OH)2, CaO] – Cho hỗn hợp chất rắn lại (chứa (CH3COO)2Ca; Ca(OH)2, CaO) vào dung dịch H2SO4 lỗng đun nhẹ, thu lấy phần CH3COOH Ca(OH)2 + H2SO4 lỗng  CaSO4 + 2H2O CaO + H2SO4 loãng  CaSO4 + H2O t0  CaSO4 + 2CH3COOH  (CH3COO)2Ca + H2SO4 loãng  d) Hòa tan hỗn hợp chất rắn vào nước, lọc lấy chất rắn không tan CaCO3 Cho tiếp dung dịch Na2CO3 dư vào phần dung dịch sau lọc Lọc lấy kết tủa BaCO3 phần nước lọc chứa CH3COONa, Na2CO3 dư Na2CO3 + (CH3COO)2Ba  2CH3COONa + BaCO3  – Cho kết tủa BaCO3 vào dung dịch CH3COOH dư, cạn dung dịch sau phản ứng thu (CH3COO)2Ba 2CH3COOH + BaCO3  (CH3COO)2Ba + H2O + CO2  51 11 chuyên đề mới, hay khó BD HSG mơn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành – Cho dung dịch CH3COOH dư vào phần nước lọc (CH3COONa, Na2CO3) Cô cạn dung dịch sau phản ứng CH3COONa 2CH3COOH + Na2CO3  2CH3COONa + H2O + CO2  Bài 35: Một dung dịch chứa C2H5OH, CH3COOH, CH3COOC2H5, HCOOH, HCOOC2H5, nước Bằng phương pháp hóa học, nêu cách tinh chế C2H5OH tinh khiết từ hỗn hợp Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Hướng dẫn: – Cho hỗn hợp vào phễu chiết chứa sẵn nước, khuấy để yên thu hỗn hợp lớp: lớp HCOOC2H5 CH3COOC2H5, lớp dung dịch chứa chất tan C2H5OH, CH3COOH, HCOOH – Chiết lấy lớp cho tác dụng với CaO dư, chưng cất hỗn hợp sau phản ứng thu C2H5OH 2CH3COOH + CaO  (CH3COO)2Ca + H2O 2HCOOH + CaO  (HCOO)2Ca + H2O H2O + CaO  Ca(OH)2 Bài 36: Hỗn hợp X gồm Ca, CaC2 Al4C3 Từ hỗn hợp X hóa chất, dụng cụ cần thiết, nêu cách điều chế C2H2 tinh khiết Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Hướng dẫn: – Hòa tan hỗn hợp X vào nước dư, sau khí phản ứng kết thúc thu hỗn hợp khí gồm CH4, C2H2, H2 CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2  Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2  Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3  + 3CH4  2Al(OH)3 + Ca(OH)2  Ca(AlO2)2 + 4H2O – Dẫn hỗn hợp khí thu qua dung dịch AgNO3/NH3 (lấy dư) C2H2 bị giữ lại Lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch H2SO4 lỗng dư, thu khí bay C2H2 NH C2H2 + Ag2O   C2Ag2  + H2O C2Ag2 + H2SO4 loãng  C2H2  + Ag2SO4 ** 52 ... phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp đây, viết phương trình hóa học xảy thí nghiệm (nếu có): a) Hỗn hợp chất rắn gồm Al2O3, Fe2O3, SiO2 b) Hỗn hợp chất rắn gồm BaCO3, BaCl2, NaCl c) Hỗn hợp rắn... 098 8.275.228 0 898 375.488 Bài 5: Một hỗn hợp gồm chất rắn CaCO3, NaCl, Na2CO3 Hãy nêu phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp, viết PTHH phản ứng xảy Phân tích: Trong hỗn hợp có chất khơng tan... FeCl3, BaCl2 b) Hỗn hợp khí: N2, Cl2, CO2 f) Hỗn hợp bột gồm Cu, Ag, S, Fe c) Hỗn hợp H2S, CO2, N2, nước g) Hỗn hợp rắn: Cr2O3, Na, CaSO3 d) Hỗn hợp Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 h) Hỗn hợp Cu(NO3)2,