Tiêu đề CĐ6-CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHẾ - TINH CHẾ CHẤT-GV.pdf ✅

1 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. MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl - Phần dung dịch thu được gồm NaCl, Na2SO4 cho tác dụng vừa đủ với BaCl2 lọc bỏ kết tủa ta thu được NaCl tinh khiết. Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓+ 2NaCl Bài 2: Từ các nguyên liệu Fe(OH)2, MnO2 , dung dịch HCl đặc. Hãy nêu các bước tiến hành và viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế FeCl3 . Lời giải - Điều chế Cl2 : MnO2 + 4HCl o t MnCl2 + Cl2 + 2H2O - Điều chế FeCl3 . Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + H2O 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Bài 3: Chỉ dùng bơm khí CO2 , dung dịch NaOH không rõ nồng độ, hai cốc thủy tinh có chia vạch thể tích. Hãy nêu cách điều chế dung dịch Na2CO3 không lẫn NaOH hay NaHCO3 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 CO2 tới dư vào cốc 1, sau đó rót toàn bộ lượng NaOH ở cốc 2 vào cốc 1 ta thu được dung dịch Na2CO3 mà không lẫn NaOH hay NaHCO3 . - Các phương trình hóa học: CO2 + NaOH → NaHCO3 NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O Bài 4: Có hỗn hợp gồm các muối khan Na2SO4 , MgSO4 , BaSO4 , Al2(SO4)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 Al2(SO4)3 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. Lời giải - Hòa tan hoàn toàn các muối trên vào nước. Tách bỏ phần không tan là BaSO4 . Còn lại các dung dịch Na2SO4 , MgSO4 , Al2(SO4)3 . - Cho các dung dịch trên tác dụng với Ba(OH)2 dư, lọc bỏ kết tủa lấy phần dung dung sau phản ứng.
2 Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NaOH MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + Mg(OH)2↓ Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O - Phần dung dịch thu được sau khi loại bỏ kết tủa: NaOH, Ba(OH)2 dư và Ba(AlO2)2 . - Sục khí CO2 tới dư vào phần dung dịch trên lọc tách lấy kết tủa, bỏ phần dung dịch CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 2CO2 + Ba(AlO2)2 +4H2O → 2Al(OH)3↓ + Ba(HCO3)2 - Cho Al(OH)3 tác dụng với H2SO4 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 Al2(SO4)3 tinh khiết) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2↑ Bài 5: Từ các hoá chất: Mg, H2O, không khí, S. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế 3 oxide, 2 acid, 2 muối. Lời giải * Điện phân nước: ñieän phaân 2 2 2 2H O 2H O   * Lấy không khí vào bình kín bật tia lửa điện cho phản ứng xảy ra hoàn toàn 0 t N O NO 2 2 2   - 2 oxide: MgO, SO2 . o o t 2 t 2 2 2Mg O 2MgO S O SO     - 2 acid: H2SO4 , H2SO3 (Hoặc H2S), hoặc HNO3 . o 2 2 2 3 t ,xt 2 2 3 3 2 2 4 SO H O H SO 2SO O 2SO SO H O H SO       + Hoặc H2S: o t ,xt H S H S 2 2   + Hoặc HNO3: 2 2 2 3 4NO O 2H O 4HNO    - 2 muối: MgSO4 , MgS hoặc MgSO3 hoặc Mg(NO3)2 o 2 4 4 2 2 3 3 2 t 3 3 2 2 Mg H SO MgSO H Mg H SO MgSO H Mg S MgS MgO 2HNO Mg(NO ) H O            (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)
3 Bài 6: Từ quặng đôlomit CaCO3 .MgCO3 , 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. 3 2 3 2 2 2 2 2 C O 2HCl CaCl CO H O 2HCl MgC aCO MgCO l CO H         - Cho phần dung dịch tác dụng với NaOH dư, lọc tách kết tủa và phần dung dịch. 2 2 2 MgCl 2NaOH Mg(OH) 2NaCl HCl NaOH NaCl H O        - Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy thu được Mg. o t 2 2 ñpnc 2 Mg(OH) MgO H O 2MgO 2Mg O     - Phần dung dịch: NaOH dư, CaCl2 cho tác dụng với Na2CO3 dư, lọc lấy kết tủa sấy khô thu được CaCO3 . CaCl Na CO CaCO 2NaCl 2 2 3 3     - Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy thu được Ca. o t 3 2 ñpnc 2 CaCO CaO CO 2CaO 2Ca O     Bài 7: Từ các chất KMnO4 , BaCl2 , H2SO4 , 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: O2 , H2 , Cl2 , SO2 , HCl     o o o t 4 2 4 2 2 ñpnc 2 2 2 4 2 4 loaõng t 2 2 4 3 2 2 4 ñaëc t 2 2 2KMnO K MnO MnO O BaCl Ba Cl Fe H SO FeSO H 2Fe 6H SO Fe (SO ) 3SO 6H O H Cl 2HCl                    Bài 8: Từ các chất chất FeS2 , CuS, Na2O, 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 FeSO4 , Cu(OH)2 . Lời giải - Các phương trình hóa học: 0 0 o 2 5 ñp 2 2 2 t 2 2 2 3 2 t 2 2 t ,V O 2 2 3 2H O 2H O 4FeS 11O 2Fe O 8SO 2CuS 3O 2CuO 2SO 2SO O 2SO          
4 o 3 2 2 4 2 2 t 2 3 2 2 SO H O H SO Na O H O 2NaOH Fe O H Fe H O        - Điều chế FeSO4 , Cu(OH)2 2 4 4 2 2 4 4 2 4 2 2 4 Fe H SO FeSO H CuO H SO CuSO H O CuSO 2NaOH Cu(OH) Na SO          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, FeSO4 , FeCl3 . Lời giải - Các phương trình hóa học: 0 ñp 2 2 2 ñpdd 2 2 2 t 2 2 2 3 2 2H O 2H O 2NaCl 2H O 2NaOH H Cl 4FeS 11O 2Fe O 8SO          o 2 5 t ,V O 2 2 3 2SO O 2SO   o 3 2 2 4 t 2 3 2 2 SO H O H SO Fe O H Fe H O      - Điều chế nước Javen, FeSO4 , FeCl3 . o 2 4 4 2 t 2 3 2 2 Fe H SO FeSO H 2Fe 3Cl 2FeCl 2NaOH Cl NaCl NaClO H O          Bài 10: Trong phòng thí nghiệm có những chất sau: vôi sống CaO, Na2CO3 và nước H2O. 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 Na2CO3 loại bỏ kết tủa thu được NaOH. - Các phương trình hóa học xảy ra: 2 2 2 2 3 3 CaO H O Ca(OH) Ca(OH) Na CO CaCO 2NaOH       Bài 11: Từ CaCO3 điều chế được: CaO, CaCl2 , CaSO4 , Ca3(PO4)2 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra (ghi rõ điều kiện - nếu có). Lời giải CaCO3 o t CaO + CO2 CaCO3 + 2HCl  CaCl2 +H2O + CO2 CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + H2O + CO2 3CaCO3 +2H3PO4  Ca3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2