Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 2012

CHUYÊN ĐỀ 1 TÁCH CHẤT RA KHỎI HỖN HỢP MỤC TIÊU Kiến thức: : HS biết được - Tách riêng một chất,từng chất ra khỏi hỗn hợp dựa vào tính chất của các chất. Kĩ năng: -Dựa vào sự khác biệt về tính chất vật lý , tính chất hóa học để tách chúng ra khỏi hỗn hợp. Sau đó dùng phản ứng thích hợp để tái tạo lại chất ban đầu. II.CHUẨN BỊ: - Giáo án + SGK + Tài liệu tham khảo. III.HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC Ổn định. Vào bài mới I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Sơ đồ tách các chất ra khỏi hỗn hợp : Một số chú ý : - Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A. - Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí. - Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch). - Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái. 2) Làm khô khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khô các khí có lẫn hơi nước. - Nguyên tắc : Chất dùng làm khô có khả năng hút nước nhưng không phản ứng hoặc sinh ra chất phản ứng với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần của chất cần làm khô. Ví dụ : không dùng H2SO4 đ để làm khô khí NH3 vì NH3 bị phản ứng : 2NH3 + H2SO4 ® (NH4)2SO4 Không dùng CaO để làm khô khí CO2 vì CO2 bị CaO hấp thụ : CO2 + CaO ® CaO - Chất hút ẩm thường dùng: Axit đặc (như H2SO4 đặc ) ; P2O5 (rắn ) ; CaO(r) ; kiềm khan , muối khan ( như NaOH, KOH , Na2SO4, CuSO4, CaSO4 … ) II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO Câu 1) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Cu, Al, Fe ( bằng phương pháp hóa học) Hướng dẫn: Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc dư, thì Al tan còn Fe, Cu không tan. Từ NaAlO2 tái tạo Al theo sơ đồ: NaAlO2 ® Al(OH)3 ® Al2O3 Al. Hòa tan Fe,Cu vào dung dịch HCl dư, thu được Cu không tan. Phần nước lọc tái tạo lấy Fe: FeCl2 ® Fe(OH)2 ® FeO ® Fe. (nếu đề không yêu cầu giữ nguyên lượng ban đầu thì có thể dùng Al đẩy Fe khỏi FeCl2 ) Câu 2) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, SiO2. Hướng dẫn : Dễ thấy hỗn hợp gồm : 1 oxit baz, một oxit lưỡng tính, một oxit axit. Vì vậy nên dùng dung dịch HCl để hòa tan, thu được SiO2. Tách Al2O3 và CuO theo sơ đồ sau: Câu 3) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm CO2, SO2, N2 ( biết H2SO3 mạnh hơn H2CO3). Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thì N2 bay ra Þ thu được N2. Tách SO2 và CO2 theo sơ đồ sau : Câu 4) Một hỗn hợp gồm cỏc chất : CaCO3, NaCl, Na2CO3 . Hãy nêu phương pháp tách riêng mỗi chất. Hướng dẫn: Dùng nước tách được CaCO3 Tách NaCl và Na2CO3 theo sơ đồ sau: Câu 5) Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất CaCl2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại bỏ các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết. Hướng dẫn : Chúng ta phải loại bỏ Ca, SO4, Mg ra khỏi muối ăn. - Cho BaCl2 dư để kết tủa hoàn toàn gốc SO4 : Na2SO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + 2NaCl CaSO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + CaCl2 MgSO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + MgCl2 - Bỏ kết tủa và cho Na2CO3 vào dung dịch để loại MgCl2, CaCl2, BaCl2 dư. Na2CO3 + MgCl2 ® MgCO3 ¯ + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2 ® CaCO3 ¯ + 2NaCl Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 ¯ + 2NaCl - Thêm HCl để loại bỏ Na2CO3 dư, cô cạn dung dịch thu được NaCl tinh khiết. Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + H2O + CO2 ­ Bài tập về nhà) Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau: a) Bột Cu và bột Ag. e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 b) Khí H2, Cl2, CO2. g) Cu, Ag, S, Fe . c) H2S, CO2, hơi H2O và N2. h) Na2CO3 và CaSO3 ( rắn). d) Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 . i) Cu(NO3)2, AgNO3 ( rắn). Hướng dẫn: a) b) c) d) e) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH3 dư ® dung dịch và 2 KT. Từ dung dịch ( BaCl2 và NH4Cl) điều chế được BaCl2 bằng cách cô cạn và đun nóng ( NH4Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na2CO3 và HCl để thu được BaCl2. Hòa tan 2 kết tủa vào NaOH dư ® 1 dd và 1 KT. Từ dung dịch: tái tạo AlCl3 Từ kết tủa : tái tạo FeCl3 g) Sơ đồ tách : h) Cho hỗn hợp rắn Na2CO3 và CaSO3 vào nước thì CaSO3 không tan. cô cạn dung dịch Na2CO3 thu đươc Na2CO3 rắn. i) Nung nóng hỗn hợp được CuO và Ag. Hòa tan chất rắn vào dung dịch HCl dư ® CuCl2 + Ag. Từ CuCl2 tái tạo Cu(NO3)2 và từ Ag điều chế AgNO3. Bài tập nâng cao: Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2. Chỉ được dùng thêm nước hãy trình bày cách tách mỗi chất trên ra khỏi hỗn hợp. Yêu cầu mỗi chất sau khi tách ra không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể cả nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ). ---(Đề HSG tỉnh Nghệ An bảng A 2011-2012)--- Hướng dẫn giải: Sơ đồ tách:Na2CO3 (0,2 mol) Na2CO3 (0,2 mol) BaCl2 (0,1 mol) MgCl2 (0,1 mol) dd NaCl + H2O NaOH (0,4 mol) BaCl2 (0,1 mol) + H2O đpdd có màng ngăn Cl2 ddHCl (0,4mol) (0,2 mol) H2 0,2 mol BaCO3↓ nung to cao CO2↑(0,2 mol) MgCl2 (0,1 mol) MgCO3↓ BaO +H2O Ba(OH)2 (0,1mol) MgO MgO (0,1 mol) Hỗn hợp A gồm các dung dịch: NaCl, Ca(HCO3)2, CaCl2, MgSO4, Na2SO4. Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên? ---(Đề HSG tỉnh Long An 2011- 2012)--- Bằng phương pháp hóa học, hãy tách khí SO2 ra khỏi hỗn hợp khí: SO2, SO3, O2. ---(Đề thi HSG tỉnh Bình Phước 2011-2012)--- Có một hỗn hợp khí gồm: CO2, CH4, C2H4. Hãy trình bày phương pháp hóa học để: a. Thu được khí CH4 tinh khiết từ hỗn hợp trên. b. Thu được CO2 tinh khiết từ hỗn hợp trên. Cho hỗn hợp gồm rượu etylic, axit axetic, nước. Trình bày phương pháp tách riêng rượu etylic nguyên chất và axit axetic (có thể lẫn nước) từ hỗn hợp trên? Viết phương trình phản ứng minh họa (nếu có). ---(Đề thi HSG tỉnh Hải Dương 2011-2012)--- Có hỗn hợp gồm các chất rắn: SiO2, CuO, BaO. Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp với điều kiện không làm thay đổi khối lượng các chất. Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). ---(Đề thi HSG tỉnh Cà Mau 2011-2012)--- Butan có lẫn tạp chất là các khí etilen, cacbonic, axetilen. Nêu cách tiến hành và viết các phương trình phản ứng xảy ra trong quá trình làm sạch khí. ---(Đề thi HSG tỉnh Quảng Nam 2011-2012)--- Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag. Bằng phương pháp hoá học hãy tách rời hoàn toàn các kim loại ra khỏi hỗn hợp trên. Có 1 hh gồm 5 kim loại: Al, Mg; Fe, Cu, Ag. Hãy dùng PPHH để tách riêng từng kim loại với khối lượng không đổi. Viết PTHH xảy ra trong quá trình tách. ---(Đề thi HSG tỉnh Phú Thọ 2011-2012)--- Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm BaCO3, CuO NaCl, CaCl2 sao cho khối lượng không thay đổi. ---(Đề thi HSG H. Thanh Chương 2011-2012)--- Tách hỗn hợp gồm BaCO3, BaSO4, KCl, MgCl2 bằng phương pháp hóa học. ---(Đề thi HSG Tp. HCM 2000-2001)--- Có một hỗn hợp rắn gồm: Al, Fe2O3, Cu, Al2O3. Hãy trình bày sơ đồ tách các chất trên ra khỏi nhau mà không làm thay đổi lượng của mỗi chất. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. ---(Đề thi tuyển sinh vào trường THPT chuyên Hóa ĐHSP Hà Nội 2010)--- Hãy điều chế các kim loại : Ba, Mg, Cu từ hỗn hợp BaO, MgO, CuO. Viết các phương trình phản ứng. ---(Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định 2006)--- CHUYÊN ĐỀ 2 NHẬN BIẾT CÁC CHẤT I.MỤC TIÊU 1)Kiến thức: : Học sinh nhận biết được các chất dựa vào tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất. 2)Kỹ năng : Làm được các dạng bài tập nhận biết. II.CHUẨN BỊ: - Giáo án + SGK + Tài liệu tham khảo. III.HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC TIẾT 7+8 A- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc: - Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử (trừ trường hợp là chất khí ) - Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng (đổi màu, xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … ) 2) Phương pháp: - Phân loại các chất mất nhãn ® xác định tính chất đặc trưng ® chọn thuốc thử. - Trình bày : Nêu thuốc thử đã chọn? Chất đã nhận ra? Dấu hiệu nhận biết ? viết PTHH xảy ra để minh hoạ cho các hiện tượng. 3) Lưu ý : - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A. - Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại. - Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, hoặc cho tác dụng đôi một. - Khi chứng minh sự có mặt của một chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn. Vì vậy thuốc thử được dùng phải rất đặc trưng. Ví dụ : Không thể dùng nước vôi trong để chứng minh sự có mặt của CO2 trong hỗn hợp : CO2, SO2, NH3 vì SO2 cũng làm đục nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 ¯ + H2O SO2 + Ca(OH)2 ® CaSO3 ¯ + H2O 3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất a) Các chất vô cơ : Chất cần nhận biết Thuốc thử Dấu hiệu ( Hiện tượng) dd axit * Quỳ tím * Quỳ tím ® đỏ dd kiềm * Quỳ tím * phenolphtalein * Quỳ tím ® xanh * Phenolphtalein ® hồng Axit sunfuric và muối sunfat * ddBaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO4 ¯ Axit clohiđric và muối clorua * ddAgNO3 * Có kết tủa trắng : AgCl ¯ Muối của Cu (dd xanh lam) * Dung dịch kiềm ( ví dụ NaOH… ) * Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2 ¯ Muối của Fe(II) (dd lục nhạt ) * Kết tủa trắng xanh bị hoá nâu đỏ trong nước : 2Fe(OH)2 + H2O + O2 ® 2Fe(OH)3 ( Trắng xanh) ( nâu đỏ ) Muối Fe(III) (dd vàng nâu) * Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 d.dịch muối Al, Cr (III) … ( muối của Kl lưỡng tính ) * Dung dịch kiềm, dư * Kết tủa keo tan được trong kiềm dư : Al(OH)3 ¯ ( trắng , Cr(OH)3 ¯ (xanh xám) Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + 2H2O Muối amoni * dd kiềm, đun nhẹ * Khí mùi khai : NH3 ­ Muối photphat * dd AgNO3 * Kết tủa vàng: Ag3PO4 ¯ Muối sunfua * Axit mạnh * dd CuCl2, Pb(NO3)2 * Khí mùi trứng thối : H2S ­ * Kết tủa đen : CuS ¯ , PbS ¯ Muối cacbonat và muối sunfit * Axit (HCl, H2SO4 ) * Nước vôi trong * Có khí thoát ra : CO2 ­ , SO2 ­ ( mùi xốc) * Nước vôi bị đục: do CaCO3¯, CaSO3 ¯ Muối silicat * Axit mạnh HCl, H2SO4 * Cú kết tủa trắng keo. Muối nitrat * ddH2SO4 đặc / Cu * Dung dịch màu xanh , có khí màu nâu NO2 ­ Kim loại hoạt động * Dung dịch axit * Có khí bay ra : H2 ­ Kim loại đầu dãy : K , Ba, Ca, Na * H2O * Đốt cháy, quan sát màu ngọn lửa * Có khí thoát ra ( H2 ­) , toả nhiều nhiệt * Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ; Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )… Kim loại lưỡng tính: Al, Zn,Cr * dung dịch kiềm * kim loại tan, sủi bọt khí ( H2 ­ ) Kim loại yếu : Cu, Ag, Hg ( thường để lại sau cùng ) * dung dịch HNO3 đặc * Kim loại tan, có khí màu nâu ( NO2 ­ ) ( dùng khi không có các kim loại hoạt động). Hợp chất có kim loại hoá trị thấp như :FeO, Fe3O4, FeS,FeS2,Fe(OH)2,,Cu2S * HNO3 , H2SO4 đặc * Có khí bay ra : NO2 ( màu nâu ), SO2 ( mùi hắc )… BaO, Na2O, K2O CaO P2O5 * hòa tan vào H2O * tan, tạo dd làm quỳ tím ® xanh. * Tan , tạo dung dịch đục. * tan, tạo dd làm quỳ tím ® đỏ. SiO2 (có trong thuỷ tinh) * dd HF * chất rắn bị tan ra. CuO Ag2O MnO2, PbO2 * dung dịch HCl ( đun nóng nhẹ nếu là MnO2, PbO2 ) * dung dịch màu xanh lam : CuCl2 * kết tủa trắng AgCl ¯ * Có khí màu vàng lục : Cl2 ­ Khí SO2 * Dung dịch Brom * Khí H2S * làm mất màu da cam của ddBr2 * xuất hiện chất rắn màu vàng ( S ) Khí CO2 , SO2 * Nước vôi trong * nước vôi trong bị đục ( do kết tủa ) : CaCO3 ¯ , CaSO3 ¯ Khí SO3 * dd BaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO4 ¯ Khí HCl ; H2S * Quỳ tím tẩm nước * Quỳ tím ® đỏ Khí NH3 * Quỳ tím ® xanh Khí Cl2 * Quỳ tím mất màu ( do HClO ) Khí O2 * Than nóng đỏ * Than bùng cháy Khí CO * Đốt trong không khí * Cháy, ngọn lửa màu xanh nhạt NO * Tiếp xúc không khí * Hoá nâu : do chuyển thành NO2 H2 * đốt cháy * Ngọn lửa xanh * dung dịch muối của axit mạnh và bazơ yếu ( như : NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 ) làm quỳ tím ® đỏ. * dung dịch muối của axit yếu và bazơ mạnh ( như : Na2CO3, NaHCO3, Na2S …) làm quỳ tím ® xanh. * dung dịch muối hiđrosunfat ( như NaHSO4, KHSO4 …) có tính chất như H2SO4. b) Các chất hữu cơ : Chất cần NB Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết ( Hiện tượng) Etilen : C2H4 * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * mất màu da cam * mất màu tím Axetilen: C2H2 * dung dịch Brom * Ag2O / ddNH3 * mất màu da cam * có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2 ¯ Me tan : CH4 * đốt / kk * dùng khí Cl2 và thử SP bằng quỳ tím ẩm * cháy : lửa xanh * quỳ tím ® đỏ Benzen: C6H6 * Đốt trong không khí * cháy cho nhiều muội than ( khói đen ) Rượu Êtylic : C2H5OH * KL rất mạnh : Na,K, * đốt / kk * có sủi bọt khí ( H2 ) * cháy , ngọn lửa xanh mờ. Axit axetic: CH3COOH * KL hoạt động : Mg, Zn …… * muối cacbonat * quỳ tím * có sủi bọt khí ( H2 ) * có sủi bọt khí ( CO2 ) * quỳ tím® đỏ Glucozơ: C6H12O6 (dd) * Ag2O/ddNH3 * Cu(OH)2 * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa đỏ son ( Cu2O ) Hồ Tinh bột : ( C6H10O5)n * dung dịch I2 ( vàng cam ) * dung dịch ® xanh Protein ( dd keo ) * đun nóng * dung dịch bị kết tủa Protein ( khan) * nung nóng ( hoặc đốt ) * có mùi khét B- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO. TRƯỜNG HỢP DÙNG NHIỀU THUỐC THỬ. Hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ đựng riêng biệt các dung dịch mất nhãn: HCl,H2SO4, HNO3. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn: thứ tự dùng dung dịch BaCl2 và AgNO3. Nhận biết các oxit đựng riêng biệt trong mỗi lọ mất nhãn sau chỉ dùng hai hoá chất khác: MgO, Na2O, P2O5 và ZnO. Hướng dẫn: - Cho 4 mẫu oxit vào nước: Hai mẫu tan hoàn toàn: Na2O + H2O 2NaOH P2O5 + 3H2O 2H3PO4 - Cho quỳ tím vào 2 dung dịch thu được: Quỳ tím xanh dd NaOH, nhận biết Na2O Quỳ tím đỏ dd H3PO4, nhận biết P2O5 - Cho dd NaOH trên vào hai mẫu còn lại: Mẫu tan là ZnO do ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O Mẫu không tan là MgO. Nhận biết các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( được dùng thêm 1 kim loại ). Hướng dẫn: dùng kim loại Cu, nhận ra HNO3 có khí không màu hóa nâu trong không khí. Nhận ra AgNO3 và HgCl2 vì pư tạo dung dịch màu xanh. Dùng dung dịch muối Cu tạo ra, nhận ra được NaOH có kết tủa xanh lơ. Dùng Cu(OH)2 để nhận ra HCl làm tan kết tủa. Dùng dd HCl để phân biệt AgNO3 và HgCl2 ( có kết tủa là AgNO3 ) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí sau đây: a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO. b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3. ; d) O2, O3, SO2, H2, N2. Hướng dẫn : a) Dùng dd AgNO3 nhận ra HCl có kết tủa trắng, H2S có kết tủa đen. Dùng dung dịch Br2, nhận ra SO2 làm mất màu da cam ( đồng thời làm đục nước vôi). Nhận ra NH3 làm quỳ tím ướt ® xanh. b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3: Dùng dung dịch Br2 nhận ra SO2. Dùng dung dịch BaCl2, nhận ra SO3. Dùng dung dịch Ca(OH)2 nhận ra CO2. Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra Cl2 ( có kết tủa sau vài phút ). c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO. Nhận ra NH3 làm xanh quỳ tím ẩm, Cl2 làm mất màu quỳ tím ẩm, H2S tạo kết tủa đen với Cu(NO3)2,. Nhận ra NO bị hóa nâu trong không khí, NO2 màu nâu và làm đỏ quỳ tím ẩm. Có thể dùng dung dịch Br2 để nhận ra H2S do làm mất màu nước Br2: H2S + 4Br2 + 4H2O ® H2SO4 + 8HBr . d) O2, O3, SO2, H2, N2. Để nhận biết O3 thì dùng giấy tẩm dung dịch ( hồ tinh bột + KI ) ® dấu hiệu: giấy ® xanh. 2KI + O3 + H2O ® 2KOH + I2 + O2 ( I2 làm hồ tinh bột ® xanh ). BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu 1: Trình bày phương pháp phân biệt 5 dung dịch: HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl, NaNO3. Câu 2: Phân biệt 4 chất lỏng: HCl, H2SO4, HNO3, H2O. Câu 3: Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 dung dịch muối (không trùng kim loại cũng như gốc axit) là: clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại Ba, Mg, K, Pb. Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dung dịch của muối nào? Nêu phương pháp phân biệt 4 ống nghiệm đó?. Câu 4: Phân biệt 3 loại phân bón hoá học: phân kali (KCl), đạm 2 lá (NH4NO3), và supephotphat kép Ca(H2PO4)2. Câu 5: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày các phương án phân biệt các dung dịch nói trên. Câu 6: Có 4 chất rắn: KNO3, NaNO3, KCl, NaCl. Hãy nêu cách phân biệt chúng. Câu 7: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các hỗn hợp sau: (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3). Câu 8: Có 3 lọ đựng ba hỗn hợp dạng bột: (Al + Al2O3), (Fe + Fe2O3), (FeO + Fe2O3). Dùng phương pháp hoá học để nhận biết chúng. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. TRƯỜNG HỢP DÙNG MỘT MẪU THUỐC THỬ DUY NHẤT. TIẾT 11+12. Câu 1. Chỉ được dùng quỳ tím làm thế nào để nhận biết các dung dịch chất chứa trong các lọ mất nhãn riêng biệt: KCl, K2SO4, KOH và Ba(OH)2. Đáp án.Lấy mỗi lọ một ít dung dịch chất cho vào từng ống nghiệm riêng biệt dùng làm mẫu thử. Dùng giấy quỳ lần lượt nhúng vào các ống nghiệm trên dung dịch chất nào làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là dung dịch: KOH, Ba(OH)2. Lần lượt cho dung dịch KOH, Ba(OH)2 vào 2 ống nghiệm còn lại ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch K2SO4 phản ứng với Ba(OH)2 K2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2KOH Ống nghiệm chứa dung dịch làm giấy quỳ thành nàu xanh là dung dịch KOH, còn lại là dung dịch KCl. Câu 2. Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các gói bột màu đen không nhãn : Ag2O, MnO2, FeO, CuO. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn: Dùng thuốc thử : dung dịch HCl. Nếu tạo dung dịch xanh lam là CuO, tạo dung dịch lục nhạt là FeO, tạo kết tủa trắng là Ag2O, tạo khí màu vàng lục là MnO2 Câu 3. Cho 4 lọ dung dịch NaCl, CuSO4, MgCl2, Na0H thuốc thử chỉ có phenolphtalein. Làm thế nào để nhận biết chúng? Đáp án. Cho Phenolphtalein vào 4 dung dịch để nhận biết ra dung dịch NaOH (chỉ mình đ này làm phenolphtalein hóa hồng) Cho dd NaOH vừa tìm được vào 3 dd còn lại, ở ống nghiệm nào có kết tủa xanh xuất hiện, ống nghiệm đó ban đầu đựng dd CuSO4. ống nghiệm nào có kết tủa trắng tạo ra đó là ống nghiệm đựng MgCl2 . ống nghiệm nào không có hiện tượng gì xảy ra đó là ống nghiệm đựng dd NaCl. PTHH: + 2NaOH + CuSO4 → Cu (OH)2 + Na2SO4 (xanh) + 2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + NaCl ( trắng) Câu 4. , Hãy dùng một hoá chất để nhận biết 6 lọ hoá chất bị mất nhãn đựng các dung dịch sau : K2CO3; (NH4)2SO4; MgSO4; Al2(SO4)3; FeCl3 Đáp án. Cho dung dịch NaOH vào cả 6 lọ dung dịch . + Nếu không có phản ứng là dung dịch K2CO3 . + Nếu có chất mùi khai bốc lên là ( NH4)2SO4 PTHH: ( NH4)2SO4 + 2NaOH à Na2SO4 + 2 NH3 ↑+ 2H2O + Nếu có chất kết tủa trắng hơi xanh là FeCl2 FeCl2 + 2NaOH à Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl. Trắng hơi xanh + Nếu có chất kết tủa nâu đỏ là FeCl3 . FeCl3 + 3NaOH à Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl. (Nâu đỏ) + Nếu có chất kết tủa trắng không tan là MgSO4 MgSO4 + NaOH à Na2SO4 + Mg(OH)2 ↓ trắng + Nếu có chất kết tủa trắng tạo thành sau đó tan trong dung dịch NaOH dư là Al2(SO4)3 Al2(SO4)3 + 6NaOH à 3 Na2SO4 + 2Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH à NaAlO2 + 2H2O Câu 5 : Có 4 dung dịch bị mất nhãn : AgNO3, NaOH, HCl, NaNO3 Hãy dùng một kim loại để phân biệt các dung dịch trên. Viết các phương trình hoá học để minh hoạ. Đáp án : -Dùng Cu để thử 4 dung dịch, nhận ra ddAgNO3 nhờ tạo ra dung dịch màu xanh lam: Cu + 2AgNO3 ® Cu(NO3)2 + 2Ag ¯ -Dùng dung dịch Cu(NO3)2 tạo ra để thử các dung dịch còn lại, nhận ra ddNaOH nhờ có kết tủa xanh lơ: Cu(NO3)2 + 2NaOH ® Cu(OH)2 ¯ + 2NaNO3 -Cho AgNO3 ( đã nhận ra ở trên) vào 2 chất còn lại, nhận ra ddHCl nhờ có kết tủa trắng. Chất còn lại là NaNO3 AgNO3 + HCl ® AgCl ¯ + HNO3 ( HS có thể dùng Cu(OH)2 để thử, nhận ra HCl hoà tan được Cu(OH)2 ) Câu 6. Cho các lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; NaCl; phenolphtalein; Na2SO4; HCl bị mất nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết các phương trình phản ứng hóa học minh họa. Đáp án. Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: Nhận được 7 chất. * Giai đoạn 1: nhận được 5 chất - Chỉ có khí mùi khai NH4Cl 2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3 + BaCl2 + 2H2O - Có khí mùi khai + trắng (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 2NH3 + BaSO4 + 2H2O - Chỉ có trắng Na2SO4 2Na2SO4 + Ba(OH)2 2NaOH + BaSO4 - Dung dịch có màu hồng phenolphtalein - Có , sau đó tan Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 Zn(OH)2 + Ba(OH)2 Ba[Zn(OH)4] (hoặc BaZnO2 + H2O) * Giai đoạn 2, còn dd HCl và NaCl: Lấy một ít dd (Ba(OH)2 + pp) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt ddịch HCl/NaCl vào hai ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian ddHCl - ống nghiệm vẫn giữ được màu hồng dd NaCl BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu 1: Nhận biết các dung dịch trong mỗi cặp sau đây chỉ bằng dung dịch HCl: 4 dung dịch: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4. Câu 2: Nhận biết bằng 1 hoá chất tự chọn: 4 dung dịch: MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. 4 dung dịch: H2SO4, Na2SO4, Na2CO3, MgSO4. 4 axit: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4. Câu 3: Chỉ được dùng thêm quỳ tím và các ống nghiệm, hãy chỉ rõ phương pháp nhận ra các dung dịch bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, BaCl2, Na2S. Câu 4: Cho các hoá chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết chúng. TRƯỜNG HỢP KHÔNG DÙNG BẤT KỲ THUỐC THỬ NÀO KHÁC. Hướng dẫn : Dạng bài tập này phải lấy từng chất cho phản ứng với nhau. Kẻ bảng phản ứng , dựa vào dấu hiệu phản ứng để so sánh và kết luận. Câu 1: Không dùng thuốc thử nào khác hãy phân biệt các dd đựng trong các lọ riêng biệt: NaHCO3, Na2CO3, BaCl2, Na3PO4, H2SO4. Đáp án : Đánh số thứ tự các lọ hoá chất. Lấy mẫu thử vào các ống nghiệm đã được đánh số tương ứng. Lần lượt nhỏ một dd vào các dd còn lại. Sau 5 lần thí nghiệm ta có kết quả sau: NaHCO3 Na2CO3 BaCl2 Na3PO4 H2SO4 NaHCO3 CO2↑ Na2CO3 BaCO3↓ CO2↑ BaCl2 BaCO3↓ Ba3(PO4)2↓ BaSO4↓ Na3PO4 Ba3(PO4)2↓ H2SO4 CO2↑ CO2↑ BaSO4↓ Kết quả 1↑ 1↓, 1↑ 3↓ 1↓ 2↑, 1↓ Nhận xét: Khi nhỏ 1 dd vào 4 dd còn lại: Nếu chỉ sủi bọt khí ở một mẫu thì dd đem nhỏ là NaHCO3, mẫu tạo khí là H2SO4. Nếu chỉ xuất hiện một kết tủa thì dd đem nhỏ là Na3PO4, mẫu tạo kết tủa là BaCl2. Mẫu còn lại là Na2CO3. Câu 2: Có 4 lọ hóa chất mất nhãn đựng lần lượt các chất: Nước, dung dịch HCl, dung dịch Na2CO3 và dung dịch NaCl. Không dùng thêm hóa chất nào khác. Hãy nhận biết từng chất (được dùng các biện pháp kĩ thuật). Đáp án : Lấy mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử sau đó đổ vào nhau từng cặp một. Cặp nào có bọt khí thoát ra là Na2CO3 và HCl, còn cặp kia là NaCl và H2O Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 Nhóm 1 là Na2CO3 và HCl Nhóm 2 là NaCl và H2O - Đun đến cạn nhóm 1: + Không có cặn là HCl + Có cặn là Na2CO3 - Đun đến cạn nhóm 2: + Không có cặn là H2O + Có cặn là NaCl Câu 3: Không thêm chất khác hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ chất mất nhãn sau đây: dd Na2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl. Hướng dẫn: Trích mẫu và cho mỗi chất tác dụng với các chất còn lại. Bảng mô tả: Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl Na2CO3 ¯ ­ ­ BaCl2 ¯ ¯ - H2SO4 ­ ¯ - HCl ­ - - Nhận xét : Nhận ra Na2CO3 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 2 pư tạo khí. Nhận ra BaCl2 tham gia 2 pư tạo kết tủa. Nhận ra H2SO4 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 1 pư tạo khí. Nhận ra HCl tham gia 1 pư tạo khí. Các phương trình hóa học ( ½ số dấu hiệu ghi trong bảng , viết một bên của đường chéo sẫm ) Na2CO3 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O + CO2 ­ Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + H2O + CO2 ­ H2SO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + 2HCl Câu 4: Nhận biết các chất sau đây ( không được lấy thêm chất khác ) a) dung dịch AlCl3, dd NaOH. ( tương tự cho muối ZnSO4 và NaOH ) b) các dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl. c) các dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. d) các dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4. Hướng dẫn ( câu b): NaHCO3 HCl Ba(HCO3)2 MgCl2 NaCl NaHCO3 ­ - ¯ - HCl ­ ­ - - Ba(HCO3)2 - ­ ¯ - MgCl2 ¯ - ¯ - NaCl - - - -  Qua bảng, ta thấy có một cặp chất chưa nhận ra ( Ba(HCO3)2 , NaHCO3. Để phân biệt 2 chất này ta phải nung nóng, nhận ra Ba(HCO3)2 nhờ có kết tủa. * Cách 2: đun nóng 5 dung dịch, nhận ra Ba(HCO3)2 có sủi bọt khí và có kết tủa, nhận ra NaHCO3 có sủi bọt khí nhưng không có kết tủa. Dùng dung dịch Na2CO3 vừa tạo thành để nhận ra HCl và MgCl2. Chất còn lại là NaCl. Bài tập nâng cao: Chỉ dùng một thuốc thử, trình bày cách nhận biết các chất bột màu trắng đựng trong các lọ riêng biệt mất nhãn sau: BaCO3, BaSO4, Na2SO4, Na2CO3, MgCO3, CuSO4 (khan). Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). ---(Đề thi HSG tỉnh Hải Dương 2011-2012)--- Chỉ dùng thêm nước và khí cacbonic hãy trình bày phương pháp nhận biết các chất rắn: Na2CO3, Na2SO4, NaCl, BaCO3 và BaSO4. ---(Đề thi HSG tỉnh Gia Lai 2011-2012)--- Trong bốn ống nghiệm có đựng riêng biệt dung dịch loãng trong suốt của bốn chất. Biết rằng: - Trong các dung dịch này có một dung dịch là axit không bay hơi; ba dung dịch còn lại là muối magie, muối bari, muối natri. - Có 3 gốc axit là clorua, sunfat, cacbonat; mỗi gốc axit trên có trong thành phần ít nhất của một chất. a. Hãy cho biết tên từng chất tan có chứa trong mỗi dung dịch trên. b. Chỉ dùng các ống nghiệm, không có các dụng cụ và hoá chất khác, làm thế nào để phân