Title CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẾ - TINH CHẾ CHẤT (NÂNG CAO 9) - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẾ - TINH CHẾ CHẤT A. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN - Từ dữ liệu đề bài ta cần phải điều chế các chất cần thiết từ những chất ban đầu đề bài cho. - Viết đầy đủ các phương trình hóa học điều chế xảy ra. B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Muối ăn có lẫn một ít sodium sulfate và magnesium chloride. Trình bày phương pháp hóa học để thu được muối ăn tinh khiết. Lời giải - Cho hỗn hợp tác dụng vừa đủ với NaOH lọc bỏ kết tủa lấy phần dung dịch. MgCl 2 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + 2NaCl - Phần dung dịch thu được gồm NaCl, Na 2 SO 4 cho tác dụng vừa đủ với BaCl 2 lọc bỏ kết tủa ta thu được NaCl tinh khiết. Na 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓+ 2NaCl Bài 2: Từ các nguyên liệu Fe(OH) 2, MnO 2 , dung dịch HCl đặc. Hãy nêu các bước tiến hành và viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế FeCl 3 . Lời giải - Điều chế Cl 2 : MnO 2 + 4HCl ot MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O - Điều chế FeCl 3 . Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 Bài 3: Chỉ dùng bơm khí CO 2 , dung dịch NaOH không rõ nồng độ, hai cốc thủy tinh có chia vạch thể tích. Hãy nêu cách điều chế dung dịch Na 2 CO 3 không lẫn NaOH hay NaHCO 3 mà không dùng thêm hóa chất và các phương tiện khác. Lời giải - Rót vào 2 cốc chia vạch cùng 1 lượng thể tích NaOH đánh số thứ tự 1, 2. - Sục khí CO 2 tới dư vào cốc 1, sau đó rót toàn bộ lượng NaOH ở cốc 2 vào cốc 1 ta thu được dung dịch Na 2 CO 3 mà không lẫn NaOH hay NaHCO 3 . - Các phương trình hóa học: CO 2 + NaOH → NaHCO 3 NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O Bài 4: Có hỗn hợp gồm các muối khan Na 2 SO 4 , MgSO 4 , BaSO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 . Chỉ dùng thêm quặng pyrite, nước, muối ăn (các thiết bị, điều kiện cần thiết coi như có đủ). Hãy trình bày phương pháp tách Al 2 (SO 4 ) 3 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. Lời giải - Hòa tan hoàn toàn các muối trên vào nước. Tách bỏ phần không tan là BaSO 4 . Còn lại các dung dịch Na 2 SO 4 , MgSO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 . - Cho các dung dịch trên tác dụng với Ba(OH)2 dư, lọc bỏ kết tủa lấy phần dung dung sau phản ứng.
Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + 2NaOH MgSO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + Mg(OH) 2 ↓ Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ba(OH) 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2Al(OH) 3 ↓ 2Al(OH) 3 + Ba(OH) 2 → Ba(AlO 2 ) 2 + 4H 2 O - Phần dung dịch thu được sau khi loại bỏ kết tủa: NaOH, Ba(OH)2 dư và Ba(AlO 2 ) 2 . - Sục khí CO 2 tới dư vào phần dung dịch trên lọc tách lấy kết tủa, bỏ phần dung dịch CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O CO 2 + NaOH → NaHCO 3 CO 2 + BaCO 3 + H 2 O → Ba(HCO 3 ) 2 2CO 2 + Ba(AlO 2 ) 2 +4H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + Ba(HCO 3 ) 2 - Cho Al(OH) 3 tác dụng với H 2 SO 4 dư, sau đó cho thêm thanh Al dư vào dung dịch đợi đến khi không còn khí thoát ra tách bỏ phần Al dư, đem dung dịch thu được đi cô cạn thu được Al 2 (SO 4 ) 3 tinh khiết) 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 ↑ Bài 5: Từ các hoá chất: Mg, H 2 O, không khí, S. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế 3 oxide, 2 acid, 2 muối. Lời giải * Điện phân nước: ñieänphaân 2222HO2HO * Lấy không khí vào bình kín bật tia lửa điện cho phản ứng xảy ra hoàn toàn 0 t 222NONO - 2 oxide: MgO, SO 2 . o o t 2 t 22 2MgO2MgO SOSO   - 2 acid: H 2 SO 4 , H 2 SO 3 (Hoặc H 2 S), hoặc HNO 3 . o 2223 t,xt 223 3224 SOHOHSO 2SOO2SO SOHOHSO    + Hoặc H 2 S: o t,xt 22HSHS + Hoặc HNO 3 : 22234NOO2HO4HNO - 2 muối: MgSO 4 , MgS hoặc MgSO 3 hoặc Mg(NO 3 ) 2 o 2442 2332 t 3322 MgHSOMgSOH MgHSOMgSOH MgSMgS MgO2HNOMg(NO)HO     (hs có thể điều chế các chất khác nhau, MgS không tồn tại trong dung dịch nhưng khi kim loại Mg phản ứng với S thì vẫn tạo ra MgS ở dạng muối khan)
Bài 6: Từ quặng đôlomit CaCO 3 .MgCO 3 , hãy trình bày phương pháp hóa học điều chế hai kim loại riêng biệt là Ca và Mg. Lời giải - Cho quặng tác dụng với HCl dư. 23 3 22 222 C O 2HClCaClCOHO 2HClMgC aCO MgCOlCOH   - Cho phần dung dịch tác dụng với NaOH dư, lọc tách kết tủa và phần dung dịch. 22 2 MgCl2NaOHMg(OH)2NaCl HClNaOHNaClHO   - Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy thu được Mg. o t 22 ñpnc 2 Mg(OH)MgOHO 2MgO2MgO   - Phần dung dịch: NaOH dư, CaCl 2 cho tác dụng với Na 2 CO 3 dư, lọc lấy kết tủa sấy khô thu được CaCO 3 . 2233CaClNaCOCaCO2NaCl - Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy thu được Ca. o t 32 ñpnc 2 CaCOCaOCO 2CaO2CaO   Bài 7: Từ các chất KMnO 4 , BaCl 2 , H 2 SO 4 , Fe. Có thể điều chế được các khí nào? Viết các phương trình phản ứng xảy ra, ghi rõ điều kiện (nếu có). Lời giải - Các khí thu được: O 2 , H 2 , Cl 2 , SO 2 , HCl   o o o t 42422 ñpnc 22 2424loaõng t 2243224ñaëc t 22 2KMnOKMnOMnOO BaClBaCl FeHSOFeSOH 2Fe6HSOFe(SO)3SO6HO HCl2HCl      Bài 8: Từ các chất chất FeS 2 , CuS, Na 2 O, nước và các điều kiện cần thiết (nhiệt độ, xúc tác, ...). Hãy viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra để điều chế FeSO 4 , Cu(OH) 2 . Lời giải - Các phương trình hóa học: 0 0 o 25 ñp 222 t 22232 t 22 t,VO 223 2HO2HO 4FeS11O2FeO8SO 2CuS3O2CuO2SO 2SOO2SO    
o 3224 22 t 2322 SOHOHSO NaOHO2NaOH FeOHFeHO    - Điều chế FeSO 4 , Cu(OH) 2 2442 2442 4224 FeHSOFeSOH CuOHSOCuSOHO CuSO2NaOHCu(OH)NaSO    Bài 9: Từ quặng pyrite, nước biển, không khí và các thiết bị cần thiết khác. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: nước Javen, FeSO 4 , FeCl 3 . Lời giải - Các phương trình hóa học: 0 ñp 222 ñpdd 222 t 22232 2HO2HO 2NaCl2HO2NaOHHCl 4FeS11O2FeO8SO    o 25t,VO 2232SOO2SO o 3224 t 2322 SOHOHSO FeOHFeHO   - Điều chế nước Javen, FeSO 4 , FeCl 3 . o 2442 t 23 22 FeHSOFeSOH 2Fe3Cl2FeCl 2NaOHClNaClNaClOHO    Bài 10: Trong phòng thí nghiệm có những chất sau: vôi sống CaO, Na 2 CO 3 và nước H 2 O. Từ những chất đã có, hãy viết phương trình hóa học điều chế NaOH. Lời giải - Hòa tan hoàn toàn CaO vào nước. Lấy phần nước lọc cho tác dụng với Na 2 CO 3 loại bỏ kết tủa thu được NaOH. - Các phương trình hóa học xảy ra: 22 2233 CaOHOCa(OH) Ca(OH)NaCOCaCO2NaOH   Bài 11: Từ CaCO 3 điều chế được: CaO, CaCl 2 , CaSO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 2 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra (ghi rõ điều kiện - nếu có). Lời giải CaCO 3 ot  CaO + CO 2 CaCO 3 + 2HCl  CaCl 2 +H 2 O + CO 2 CaCO 3 + H 2 SO 4  CaSO 4 + H 2 O + CO 2 3CaCO 3 +2H 3 PO 4  Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 O + 3CO 2