- Ngõm 2 ốngnghiệm trong cốc nước núng, ống nghiệm nào cú lớp sỏng bạc
2.3.2.1. Một số dạng bài tập thực nghiệm
a. Bài tập về phõn biệt, nhận biết cỏc chất: Đõy là dạng bài tập đặc trưng
cho phần húa học ở lớp 9.
- Khi giải bài tập thực nghiệm để nhận biết cỏc chất chứa trong ống nghiệm mất nhón HS phải tiến hành:
+ Giải bằng lớ thuyết:
Phõn tớch đề bài, tiến hành phõn loại cỏc chất cần nhận biết
Đề xuất cỏc phương ỏn cú thể dựng để nhận biết cỏc chất theo điều kiện của đề bài xỏc định thứ tự nhận biết từng chất.
Lựa chọn chất dựng để nhận biết từng chất. Xỏc định cỏc dấu hiệu, hiện tượng pư để kết luận.
+ Tiến hành TN :
Lựa chọn một phương ỏn tối ưu và xõy dựng quy trỡnh tiến hành TN.
Chuẩn bị dụng cụ húa chất cần thiết.
Xỏc định cỏch tiến hành TN cụ thể và trỡnh tự tiến hành.
Tiến hành TN, quan sỏt hiện tượng và kết luận về từng bước giải ( chất được nhận biết )
+ Kết luận về cỏch giải và trỡnh bày hệ thống cỏch giải.
- Với cỏc dạng bài tập khỏc nhau thỡ cỏc hoạt động cụ thể của HS cũng cú thể thay đổi cho phự hợp và cú thể sử dụng theo cỏc hỡnh thức khỏc nhau như:
+ Kết hợp vừa giải bằng lớ thuyết vừa cú một phần bằng TN.
+ Bài tập chỉ được giải bằng lớ thuyết (mang tớnh chất thực nghiệm tưởng tượng).
Một số vớ dụ về bài tập nhận biết
Vớ dụ 1: Cú 4 lọ bị mất nhón, mỗi lọ đựng một dd sau: KOH, K2SO4, KCl, HCl. Hóy nhận biết chất đựng trong mỗi lọ bằng PP thực nghiệm húa học.
* Giải bằng lớ thuyết: Ta tỡm thuốc thử để nhận biết mỗi chất.
- Cú thể dựng quỳ tớm hoặc phenolphtalein để nhận biết trước dd axit và dd bazơ.
- Sau đú cú thể nhận biết dd K2SO4 bằng dd BaCl2 hoặc nhận biết dd KCl bằng dd AgNO3
Chất nhận biết Thuốc thử
KOH K2SO4 KCl HCl
Quỳ tớm màu xanh khụng đổi
màu
khụng đổi
màu màu đỏ
Dd BaCl2 ↓ trắng
* Cỏch tiến hành TN:
- Lấy khoảng 1ml mỗi dd cần nhận biết vào 4 ống nghiệm sạch - Nhỳng lần lượt 4 mẩu giấy quỳ tớm vào 4 ống nghiệm.
+ ống nghiệm nào làm quỳ tớm chuyển sang màu xanh là ống nghiệm đựng dd KOH.
+ ống nghiệm nào làm quỳ tớm chuyển sang màu đỏ là ống nghiệm đựng dd HCl.
+ Nếu quỳ tớm khụng đổi màu đú là cỏc dd: K2SO4 và KCl.
- Nhỏ vài giọt dd BaCl2 vào hai dd chưa biết, nếu cú kết tủa trắng đú là dd K2SO4.
- Dd cũn lại khụng cú hiện tượng gỡ là KCl (nếu thay dd BaCl2 bằng dd AgNO3 ta sẽ nhận biết được dd KCl do tạo kết tủa trắng AgCl)
Ptpư: BaCl2 + K2SO4→ BaSO4 + AgCl hoặc: AgNO3 + KCl → BaSO4 + KNO3
Vớ dụ 2: Cú 4 lọ khụng nhón đựng 4 chất rắn màu trắng là CaSO4, CaCO3, CaCl2, CaO. Hóy nhận biết mỗi chất bằng PP thực nghiệm húa học.
* Hướng dẫn: Dựa vào tớnh tan của cỏc chất trong nước ta chia thành hai
nhúm chất:
- Nhúm một gồm những chất khụng tan trong nước là CaSO4 và CaCO3. - Nhúm hai gồm những chất tan được trong nước là CaCl2 và CaO. Dựng thuốc thử là dd HCl để nhận biết CaCO3 trong nhúm một Dựng thuốc thử là quỳ tớm để nhận ra dd Ca(OH)2 trong nhúm hai.
* Cỏch tiến hành TN:
- Lấy mỗi chất rắn cú kớch thước bằng hạt đậu xanh cho vào 4 ống nghiệm.
- Rút vào mỗi ống nghiệm khoảng 1ml nước và lắc nhẹ. Dd của chất rắn tan trong nước khụng đổi màu giấy quỳ tớm đú là CaCl2. Nếu dd làm đổi màu quỳ tớm thành màu xanh thỡ chất rắn ban đầu là CaO.
Ptpư: CaO + H2O → Ca(OH)2.
- Cho hai chất rắn cũn lại: CaSO4, CaCO3 vào hai ống nghiệm, nhỏ vào mỗi ống nghiệm vài giọt dd HCl. ống nghiệm nào cú hiện tượng sủi bọt khớ thỡ chất rắn ban đầu là CaCO3, chất rắn cũn lại là CaSO4.
Ptpư: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O.
Vớ dụ 3: Cú 3 ống nghiệm mất nhón đựng riờng biệt 3 dd sau: Na2SO4, HCl, NaNO3. Hóy trỡnh bày PP húa học để nhận biết cỏc dd đú.
Giải: Trớch mỗi chất một ít làm mẫu thử cho mỗi lần TN.
Nhỏ dd BaCl2 vào cỏc mẫu thử, mẫu thử nào tạo được kết tủa trắng là Na2SO4
Ptpư: Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4
- Nhỏ dd AgNO3 vào hai mẫu thử cũn lại, mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là HCl.
Ptpư: AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3. - Mẫu thử cũn lại là: NaNO3.
Vớ dụ 4: Khụng dựng thờm bất cứ húa chất nào khỏc, hóy nhận biết 3 ống
nghiệm mất nhón chứa 3 dd: Na2CO3, HCl và BaCl2.
Giải: Trớch ra từ mỗi lọ làm nhiều mẫu thử rồi lần lượt cho mẫu thử này
Na2CO3 HCl BaCl2 Na2CO3 ↑ ↓ HCl ↑ BaCl2 ↓ Chú ý: Dấu () tức là khụng pư. Nh vậy:
- Mẫu thử nào pư với hai mẫu cũn lại cho kết tủa và sủi bọt khớ thỡ mẫu thử đú là Na2CO3.
- Mẫu thử nào pư với hai mẫu cũn lại chỉ cho một pư sủi bọt khớ thỡ mẫu thử đú là HCl.
- Mẫu thử nào pư với hai mẫu cũn lại chỉ cho một pư tạo kết tủa trắng thỡ mẫu thử đú là BaCl2.
Cỏc ptpư:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2+ H2O. Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2NaCl.
Vớ dụ 5: Làm thế nào để nhận biết được ba axit HCl, HNO3, H2SO4 cựng tồn tại trong dd loóng .
Giải:
Cho Ba(CH3COO)2 vào ống nghiệm chứa cỏc axit trờn, kết tủa xuất hiện chứng tỏ trong dd loóng cú chứa H2SO4
Ba(CH3COO)2 + H2SO4 → BaSO4 +2CH3COOH Cho AgNO3 vào ống nghiệm chứa cỏc axit trờn, kết tủa xuất hiện chứng tỏ trong dd cú HCl.
HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3
Cho Cu vào ống nghiệm đựng cỏc axit trờn và đun núng cú khớ màu nõu bay ra chứng tỏ trong dd cú HNO3
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Một số bài tập về nhận biết
Bài 1: Phõn biệt 4 ống nghiệm mất nhón chứa 4 dd: Na2CO3, NaOH, NaCl, HCl
Bài 3: Phõn biệt 4 lọ mất nhón đựng 4 chất bột trắng: CaO, Na2O, MgO, P2O5.
Bài 4: Cú một dd muối sắt (II) và một dd muối sắt (III) đựng trong 2
ống nghiệm khỏc nhau.Làm thế nào để nhận biết hai dd đú; lấy cỏc muối FeSO4 và Fe2(SO4)3 làm thớ dụ và viết pthh.
Bài 5: Cú 3 lọ đựng riờng biệt 3 khớ : oxi, hiđro và khớ cacbonic .Làm thế
nào để nhận ra cỏc khớ trờn .
Bài 6: Trong một bỡnh chứa hỗn hợp khớ : CO, CO2, SO3, SO2, và H2 . Trỡnh bày PP húa học để nhận biết từng khớ .
Bài 7: Cú 5 lọ, mỗi lọ đựng một trong cỏc chất sau : FeO, CuO, Fe3O4, Ag2O và MnO2 . Hóy dựng PP húa học để nhận biết từng húa chất trong mỗi lọ
Bài 8: Cú 4 bỡnh chứa khớ : CH4, C2H2, C2H4, và CO2 .Dựng PP húa học phõn biệt 4 bỡnh khớ này .
Bài 9: Cú 4 ống nghiệm chứa 4 chất lỏng: benzen, tinh bột, axit axetic và
rượu etylic. Làm cỏch nào nhận biết ống nghiệm nào chứa cỏc chất trờn .Viết cỏc nếu cú .
Bài 10: Bằng PP húa học hóy phõn biệt 3 loại phõn bún húa học :phõn
kali (KCl), đạm 2 lỏ (NH4NO3), và supephotphat kộp Ca(H2PO4)2 .
Bài 11: Cú 5 chất lỏng dựng riờng biệt trong 5 lọ: rượu etylic, benzen,
axit axetic, etyl axetat, glucozơ. Hóy phõn biệt 5 chất đú .
Bài 12: Nhận biết sự cú mặt của cỏc khớ sau trong cựng một hỗn hợp
CO2, SO2, C2H4, CH4.
Bài 13: Cú 5 lọ đựng riờng biệt 5 khớ sau: khụng khớ, khớ cacbonic, oxi,
hiđrụ, nitơ. Bằng TN nào cú thể nhận biết chất khớ trong mỗi lọ .Giải thớch và viết pthh.
Bài 14: Cú 5 lọ đựng riờng biệt cỏc chất lỏng sau : nước, rượu etylic,
ddHCl, ddNaOH, dd Ca(OH)2.Bằng PP húa học nào cú thể nhận biết được mỗi chất?
Bài 15: Bằng thực nghiệm hóy nhận biết mỗi chất trong từng nhúm chất
sau
a. Sợi tơ tằm và sợi bụng
c. Dd lũng trắng trứng và nước chỏo loóng .
Bài 16: Chỉ được dựng quỳ tớm, hóy phõn biệt 3 ống nghiệm mất nhón
chứa 3 dd: H2SO4, NaSO4, BaCl2
Bài 17: Cú 4 gúi bột oxit màu đen tương tự nhau : CuO, MnO2, Ag2O và FeO .Chỉ dựng dd HCl cú thể nhận biết được những oxit nào ?
Bài 18: Cú 4 chất rắn : đỏ vụi, xụ đa, muối ăn, kali sunphat. Làm thế nào
để phõn biệt chỳng chỉ bằng nước và một húa chất.
Bài 19:Chỉ được dựng 1 KL và chớnh cỏc húa chất này làm thế nào phõn
biệt được những dd sau đõy: NaOH, NaNO3, HgCl2, HNO3, HCl.
Bài 20: Chỉ dựng dd HCl và NaOH hóy phõn biệt 4 lọ mất nhón đựng
riờng biệt 4 chất bột sau: Fe, FeO, Fe3O4, Ag.
Bài 21: Chỉ dựng 1 húa chất duy nhất, hóy nhận biết cỏc lọ mất nhón
chứa cỏc dd sau: H2SO4, Na2SO4, Na2CO3, MgSO4 bằng PP húa học.
Bài 22: Dựng 1 thuốc thử nào trong số cỏc thuốc thử sau đõy để nhận
biết dd Na2SO4 và Na2CO3:
A- dd HCl C - dd AgNO3
B- ddBaCl2 D - dd Pb(NO3)2
Bài 23: Hóy dựng quỳ tớm và 1 húa chất khỏc để phõn biệt 3 chất lỏng
đựng trong 3 ống nghiệm mất nhón sau: Benzen, rượu etylic và axit axetic
Bài 24: Cú 4 lọ mất nhón A, B, C, D, chứa KI, HI, AgNO3, Na2CO3. + Cho chất trong lọ A vào cỏc lọ : B, C, D, đều thấy cú kết tủa + Chất trong lọ B chỉ tạo 1 kết tủa với 1 trong 3 chất cũn lại + Chất C tạo 1 kết tủa và 1 khớ bay ra với 2 trong 3 chất cũn lại. Xỏc định chất chứa trong mỗi lọ . Giải thớch ?
Bài 25: Cú 4 ống nghiệm chứa 4 dd Na2CO3, CaCl2, HCl, NH4HCO3 mất nhón được đỏnh số từ 1 - 4 . Hóy xỏc định số của mỗi dd nếu biết :
+ Đổ ống (1) vào ống (3) thấy cú kết tủa
+ Đổ ống (3) vào ống (4) thấy cú khớ bay ra . Giải thớch ?
Bài 26: Dựng dd HCl cú thể phõn biệt được 2 KL dạng bột trong 2 lọ
riờng biệt nào sau đõy ?
A . Đồng và bạc B . Sắt và kẽm C . Nhụm và sắt D . Bạc và nhụm
Bài 27: Để phõn biệt axit axetic, rượu etylic, nước trong 3 lọ riờng biệt,
cú thể dựng nhúm thuốc thử nào sau đõy ?
A. Quỳ tớm và CuO B. Cu và CuSO4 khan C. Fe và CuO D. Quỳ tớm và CuSO4 khan
Bài 28: Cú cỏc khớ sau đựng riờng biệt trong mỗi bỡnh khụng nhón :
C2H4, Cl2, CH4. Hóy nờu PP húa học để phõn biệt cỏc bỡnh đựng khớ đú. Mọi dụng cụ, húa chất coi nh đủ .Viết cỏc pthh .
Bài 29: Chỉ dựng iot và dd AgNO3 trong NH3 cú thể phõn biệt được mỗi chất trong nhúm nào sau đõy ?
A. Etanol, glucozơ, sacarozơ B. Xenlulozơ, etanol, glucozơ C. Hồ tinh bột, etanol, glucozơ D. Benzen, etanol, glucozơ
Bài 30: Khụng dựng thờm bất cứ húa chất nào khỏc, hóy nhận biết 3 ống
nghiệm mất nhón chứa 3 dd: Na2CO3, HCl và BaCl2.
Bài 31: Hóy nhận cỏc chất trong mỗi cặp dd sau đõy mà khụng dựng
thuốc thử khỏc:
a) CaCl2, HCl, Na2CO3, KCl b) NaOH, FeCl2, HCl, NaCl
Bài 32: Khụng dựng bất cứ húa chất nào khỏc hóy phõn biệt 4 dd chứa
trong 4 lọ mất nhón sau :NaCl, NaOH, HCl, phenolphtalein .
b. Bài tập về điều chế, tỏch chất
Tương tự nh cỏc bài tập thực nghiệm về nhận biết cỏc chất, đối với cỏc dạng bài tập về điều chế, tỏch chất, tuỳ vào điều kiện đầu bài để cú thể lựa chọn cỏc hỡnh thức giải quyết cho phự hợp.
Một số vớ dụ về bài tập điều chế, tỏch chất
Vớ dụ 1: Hóy điều chế CuO từ dd CuSO4.
Hướng dẫn: Từ dd CuSO4 ta cú thể điều chế được CuO bằng nhiều PP. ứng với mỗi PP ta viết một sơ đồ biến hoỏ.
a, CuSO4 NaOH → Cu(OH)2 →to CuO b, CuSO4 →Fe Cu →O2 CuO b, CuSO4 →Fe Cu →O2 CuO Chọn sơ đồ (a) để điều chế vỡ dễ thực hiện hơn.
Cỏch tiến hành: Lấy khoảng 5ml dd CuSO4 vào ống nghiệm. Nhỏ dần dd NaOH vào ống nghiệm và lắc nhẹ ống nghiệm cho tới khi khụng tạo thờm kết tủa, lọc lấy kết tủa, dựng nước sạch rửa vài lần cho hết CuSO4 hoặc
NaOH dư, cho kết tủa vào chộn sứ rồi nung trờn ngọn lửa đốn cồn cho tới khi được chất rắn màu đen, đú là CuO.
Pthh: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Cu(OH)2 →to CuO + H2O
Vớ dụ 2: Hóy điều chế dd Ca(OH)2 từ CaCO3
Hướng dẫn: Ta lập sơ đồ điều chế Ca(OH)2 từ CaCO3
a, CaCO3 →to CaO H →2O Ca(OH)2
b, CaCO3 H →2SO4 CaSO4 Ba(OH)2→ Ca(OH)2
Ta chọn PP (a) vỡ dễ thực hiện và pư xảy ra rừ ràng hơn.
Cỏch tiến hành:
Cuốn một mẩu đỏ vụi bằng hạt đậu đen vào đầu một đoạn dõy thộp nhỏ. Nung mẩu đỏ vụi trờn ngọn lửa đốn cồn khoảng chừng 4-5 phút ta được một chất rắn màu trắng, đú chớnh là CaO.
Thả mẩu CaO điều chế được ở trờn vào ống nghiệm cú sẵn 5ml H2O, chờ cho pư xảy ra rồi lọc qua giấy lọc ta được dd khụng màu. Thử dd này bằng quỳ tớm hoặc phenolphtalein thỡ thấy quỳ tớm đổi thành màu xanh, phenolphtalein khụng màu đổi thành màu đỏ. Dd điều chế được là Ca(OH)2.
Cỏc pthh: CaCO3 →to CaO + CO2. CaO + H2O → Ca(OH)2
Vớ dụ 3: Đi từ muối ăn, nước và sắt KL, viết cỏc ptpư điều chế:
a, Na b, FeCl2 c, Fe(OH)3
Giải:
a, 2NaCl dpnc → 2Na + Cl2
b, Từ Na, Cl2 đó thu được ở trờn ta cú cỏc pư sau: 2Na + 2H2O → 2NaOH +H2
H2 + Cl2 → 2HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
c, Từ FeCl2, Cl2 và NaOH đó thu được ở trờn, ta cú cỏc pư sau: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
Vớ dụ 4: Từ Fe, viết 3 ptpư khỏc nhau điều chế muối FeSO4
Giải:
1, Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
2, Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 3, Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
Vớ dụ 5: Cú hỗn hợp bột đồng lẫn bột sắt. Hóy chọn PP hoỏ học nào cú
thể tỏch được bột đồng trong hỗn hợp.
Hướng dẫn: Cơ sở lý thuyết để tỏch là dựa vào tớnh hoạt động hoỏ học
của Fe hơn Cu.
PP 1: Ngõm hỗn hợp bột KL trong dd axit dư (HCl, H2SO4l...), Fe sẽ tan hết, chất rắn cũn lại là Cu, khối lượng của Cu thu được bằng khối lượng của nú cú trong hỗn hợp.
PP 2: Ngõm hỗn hợp bột KL trong dd muối đồng dư (CuCl2, CuSO4, Cu(NO3)2...), Fe sẽ đẩy Cu trong muối thành Cu tự do và Fe sẽ tan hết tạo thành muối sắt tan trong dd. Khối lượng Cu thu được sẽ lớn hơn lượng Cu cú trong hỗn hợp ban đầu.
Ta chọn PP đầu vỡ dễ thực hiện và pư diễn ra nhanh hơn.
Cỏch tiến hành: Lấy khoảng nửa thỡa nhỏ hỗn hợp bột KL vào ống
nghiệm, nhỏ dần dần dd HCl vào ống nghiệm và lắc nhẹ cho tới khi khụng xuất hiện bọt khớ trong ống nghiệm.
Lọc lấy chất rắn màu đỏ, khụng tan trong ddHCl, đú là bột KL Cu, rửa nhiều lần bột KL này bằng nước sạch, làm khụ ta được Cu tinh khiết.
Pthh: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Một số bài tập về điều chế, tỏch chất
Bài 1: - Từ cỏc nguyờn liệu chớnh là CO2, NaCl, NH4Cl. Viết cỏc pthh điều chế NH4HCO3 tinh khiết.
- Hóy điều chế 3 oxit, hai axit và hai muối từ cỏc húa chất: Mg, H2O, khụng khớ và S. Viết cỏc pthh.
Bài 2: Viết PT điều chế FeCl2, FeCl3, CuSO4, từ NaCl, MnO2, H2SO4đ, Fe, Cu, H2O.
Bài 3: Từ Na,FeS2, O2, H2O và xỳc tỏc. Viết PT điều chế Fe2(SO4)3, Fe(OH)2.
Bài 4: Từ Cu,NaCl, H2O. Viết cỏc phương trỡnh điều chế Cu(OH)2.
Bài 5: Từ than đỏ, đỏ vụi và cỏc chất vụ cơ viết cỏc PT điều chế
CH3COOH.
Bài 6: Trong số những cặp chất sau, cặp chất nào được dựng để điều chế
oxi trong PTN ?
A. CuSO4 , HgO C . KClO3 , KMnO4
B. CaCO3, KClO3 D. K2SO4 , KMnO4
Bài 7: TN nào sau đõy sinh ra khớ hiđro clorua ?
A. Dẫn khớ Clo vào dd NaOH