DẠNG 5 : Bài tập về chuỗi phản ứng của hiđrocacbon.
Bài tập về chuỗi phản ứng là một trong những dạng cơ bản của môn hóa học có tác dụng củng cố tính chất hóa học và phản ứng điều chế các hiđrocacbon. Rèn luyện tính cẩn thận, kĩ năng viết các phương trình hóa học. Giúp các em ghi nhớ lâu hơn tính chất của chất, những điều kiện để phản ứng hóa học xảy ra.
Phần hiđrocacbon chỉ có 4 chất là metan, etilen, axetilen và benzen mỗi chất chỉ có từ 2 đến 3 tính chất hóa học, vì thế bài tập về chuỗi phản ứng phần này không nhiều, nhưng để các em viết được phương trình hóa học thực hiện dạng bài tập này giáo viên nên thường xuyên kiểm tra bài cũ về tính chất hóa học và phản ứng điều chề một số hiđrocacbon.
Thông qua viết phương trình hóa học các em sẽ hiểu được rằng không chỉ có hợp chất vô cơ mới có bài tập về chuỗi phản ứng mà hợp chất hữu cơ cũng có dạng bài tập này. Để củng cố tính chất hóa học của metan, giúp các em hiểu rõ phản ứng thế . Ngay sau khi học bài metan giáo viên có thể cho học sinh viết phương trình thực hiện chuyển đổi hóa học sau:
1) CH4 (1) CH3Cl (2) CH2Cl2 (3) CHCl3 (4) CCl4
Sau khi học về axetilen, để thấy rõ mối liên hệ giữa metan , etilen, axetilen giáo viên cho học sinh viết phương trình hóa học thực hiện chuyển hóa sau:
2) CaC2 (1) C2H2 (3) C2H4 (4) C2H6 (2) CH4 3)CaC2 (1) C2H2 (2) C2H4 (3) C2H6 (4) C2H5Cl 4)CH4 (1) C2H2 (2) C2H2Br2 (3) C2H2Br4 5)C2H2 (1) C2H4 (2) C2H6 (3) CO2 (4) C2H4Br2
Cần lưu ý cho các em về điều kiện để các phản ứng hóa học ở trên xảy ra .
DẠNG 6: Bài tập nhận biết một số chất khí :
Nhằm củng cố kiến thức cho học sinh một cách có hệ thống và nắm kiến thức vững hơn khi giải bài tập. Giáo viên cần cho học sinh nắm vững công thức hóa học, tính chất hóa học của từng loại chất, từng chất cụ thể để học sinh có thể vận dụng so sánh sự khác nhau giữa các chất, từ đó rút ra được cách nhận biết các chất.
Để học sinh có thể làm được bài toán nhận biết một số khí trong chương Hiđro cacbon ở chương trình Hóa học 9, ( có thể lồng ghép thêm một số khí đã học trong chương trình
hóa vô cơ như hiđro, amoniac, hiđrosunfua, clo, nitơ đioxit …) Trước tiên giáo viên cầu khắc sâu những tính chất của từng chất cụ thể ( bảng 6 ). So sánh sự khác nhau về tính chất giữa các loại chất, các chất trong cùng một loại chất các em rút ra được các đặc tính riêng biệt và vận dụng vào nhận biết các chất.Việc khắc sâu kiến thức cho học sinh được thể hiện dưới nhiều hình thức thông qua:Tiếp thu bài mới,thí nghiệm biễu diễn,thí nghiệm thực hành,liên hệ thực tế.
Bên cạnh việc hình thành các bước giải bài tập một các cụ thể trên lớp qua từng bài tập mẫu, chú ý đến những dấu hiệu, những hiện tượng xảy ra khi các chất tham gia phản ứng với nhau để từ đó học sinh nắm tính chất các hiện tượng rồi vận dụng vào bài tập dựa vào những hiện tượng đã biết .
Đối với bài tập về nhận biết thường có nhiều dạng :Dựa vào tính chất vật lí hoặc dựa vào tính chất hóa học
Sau đây là một số dạng bài toán về nhận biết các chất khí trong chương hiđrocacbon. 1- Nhận biết dựa vào tính chất vật lí:
Loại bài tập này dựa vào sự khác nhau về một số tính chất vật lí như: màu sắc, mùi vị, tính tan trong nước… Chẳng hạn như:
Khí nitơ oxit (NO)không màu và hóa nâu ngoài không khí. Khí nitơ đi oxit NO2 màu nâu,
Khí amoniăc (NH3) mùi khai.
Khí hiđro sunfua (H2S) có mùi trứng thối. Khí sunfurơ (SO2 ) có mùi hắc ( mùi xốc). Khí clo ( Cl2) có màu vàng lục.
Các bước tiến hành:
Bài tập minh họa:
Dựa vào tính chất vật lí, hãy phân biệt các chất khí: H2,Cl2, H2S đựng trong các bình thủy tinh mất nhãn.
Bước 1: Xác định tính vật lý chất riêng của từng chất cụ thể.
Gv yêu cầu HS nêu sự khác nhau về mùi và màu sắc của 3 khí trên? H2: Không màu, không mùi
Cl2: mùi hắc, màu vàng lục. H2S: mùi khai, không màu.
Bước 2: Phân tích các thao tác
Bước 1: Xác định tính vật lý chất riêng của từng chất cụ thể.
Bước 2 :Phân tích thao tác nhận biết
Chọn chất nào nhận biết trước?( Nhận biết Cl2 trước vì Cl2 có màu vàng lục vì chỉ cần quan sát bề ngoài đã xác định được đâu là lọ chứa khí clo).
Không trực tiếp ngửi hóa chất, để lọ hóa chất ngang mũi và dùng tay phất nhẹ hơi nhẹ hơi hóa chất vào mũi .
Bước 3: Hướng dẫn học sinh cách trình bày
Ta dễ dàng nhận ra được bình chứa khí Clo vì nó có màu vàng lục
Hai bình còn lại: mở nắp bình và vẩy nhẹ tay, bình nào có mùi trứng thối là bình chứa khí H2S.
Bình còn lại chứa khí H2.
2. Nhận biết dựa vào tính chất hóa học:
Dạng bài tập này dựa vào những dấu hiệu đặc trưng riêng khi các chất khí khi tham gia từng phản ứng cụ thể, gọi là xác định định tính.
Bảng7: Thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất khí STT HÓA CHẤT CẦN
NHẬN BIẾT THUỐC THỬ- CÁCH NHẬN BIẾT HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT ĐƯỢC1 metan CH4 Đốt trong không khí thu 1 metan CH4 Đốt trong không khí thu
sản phẩm cháy, sục sản phẩm vào nước vôi trong dư.
sản phẩm làm đục nước vôi trong.
2 etilenC2H4 Dung dịch brom màu vàng cam
Dung dịch brom dần dần chuyển thành dung dịch không màu. 3 AxetilenC2H2 Dung dịch brom màu vàng
cam
Dung dịch brom dần dần chuyển thành dung dịch không màu. 4 Hiđro H2 đốt trong không khí có hơi nước sinh ra.
5 Cacbonđioxit CO2
Nước vôi trong lấy dư nước vôi bị vẩn đục
6 Oxi O2 Que đóm đỏ Que đóm bùng cháy
Bước 1: Xác định tính chất riêng của từng chất cụ thể. Bước 2 :Lựa chọn thuốc thử
Bước 3 : Trình bày phương pháp nhận biết theo các bước sau:
Đánh số thứ tự các lọ hóa chất.
Tiến hành nhận biết, ghi nhận hiện tượng,viết phương trình hóa học.
Các bước tiến hành
Bài tập
Bài 1: Nhận biết các khí sau bằng phương pháp hóa học.
a) Metan, etilen.
b) Metan, axetilen.
c) CO2, CH4, H2
d) Metan, etilen và Hiđro
e) O2, CO2, H2.
Câu a : câu này giáo viên cho học sinh giải ngay sau khi học bài etilen, nhằm khắc sâu tính chất hóa học của metan và etilen.
Bước 1: Xác định tính chất riêng của từng chất cụ thể
Gv yêu cầu HS nêu sự khác nhau về tính chất hóa học của 2 khí metan và etilen? Giải thích vì sao có sự khác nhau đó?
Phân tử etilen có một liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon, trong liên kết đôi có một liên kết kém bền dễ bị đứt ra trong phản ứng hóa học nên etilen dễ tham gia phản ứng cộng với dung dịch brom và làm mất màu dung dịch brom.
Phân tử metan có 4 liên kết đơn C-H bền vững, không tham gia phản ứng cộng với dung dịch brom, không làm mất màu dung dịch brom.
Bước 2: Lựa chọn thuốc thử (Dung dịch brom màu vàng cam). Bước 3: Trình bày phương pháp nhận biết theo các bước sau
Phân tích các thao tác(Nếu sục cùng một lúc cả hai dòng khí metan và etilen vào dung dịch brom, dung dịch brom có bị mất màu không? vì sao? có biết dòng khí nào có tham gia phản ứng với dung dịch brom không ?
Làm thế nào để xác định khí nào có tham gia phản ứng với dung dịch brom? (sục từng khí vào dung dịch brom).
Hướng dẫn học sinh cách trình bày
Lần lượt dẫn từng khí vào dung dịch brom màu vàng cam. Chất nào làm mất màu dung dịch brom là etilen: C2H4 + Br2 C2H4Br2
Không có hiện tượng gì là metan.
Câu c :Có thể giải bài tập này sau bài metan hoặc học xong các bài về hiđro cacbon. Bước 1: Xác định tính chất riêng của từng chất cụ thể
Có thể dùng những tính chất hóa học khác nhau nào của 3 khí CO2, CH4, H2 để phân biệt chúng?
CO2 : Làm đục nước vôi trong CH4 : Cháy sinh ra CO2 và H2O H2 : Cháy chỉ sinh ra H2O
Bước 2: Lựa chọn thuốc thử: Dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2
Bước 3: Trình bày phương pháp nhận biết theo các bước sau :Phân tích các thao tác
Nhận biết chất nào trước tiên? nhận biết bằng cách nào?( nhận biết CO2 trước, bằng dung dịch nước vôi trong lấy dư).
Trước tiên đốt cả ba khí có thể nhận biết được CO2 không ? vì sao ?( CO2 không duy trì sự sống và sự cháy).
Hướng dẫn học sinh cách trình bày
Lần lượt dẫn từng khí vào dung dịch nước vôi trong lấy dư, chất nào làm đục nước vôi là CO2.
Đốt cháy hai khí còn lại rồi dẫn sản phẩm vào nước vôi trong lấy dư, sản phẩm nào :
Làm đục nước vôi thì chất đem đốt là CH4.
Không làm đục nước vôi thì chất đem đốt là Hiđro . 2H2 + O2 to 2H2O
CH4 + 2O2 to CO2 + 2H2O CO2 + Ca(OH)2 to CaCO3 + H2O DẠNG 7: Bài tập về làm sạch hỗn hợp khí.
Bài 1:Có hỗn hợp gồm khí mêtan (CH4 ) và khí cacbon đioxit(CO2). Làm thế nào để: a) Thu được khí mêtan (CH4 ) tinh khiết?
b) Thu được khí cacbon đioxit (CO2) tinh khiết?
Bài 2: Khí metan CH4 lẫn tạp chất etilen C2H4 . Làm thế nào để thu được metan tinh khiết? Hướng dẫn giải:
Dựa vào tính chất hoá học khác nhau của các chất trong hỗn hợp để chọn phương pháp làm sạch chất thích hợp.