Tiêu đề Chuyên đề 34 - Điều chế - Tách chất - Tinh chế - Làm sạch các chất vô cơ-P2.docx ✅

1 Tên Chuyên Đề: Điều chế, tách chất, tinh chế, làm sạch các chất vô cơ Phần A: Lí Thuyết I. Tách chất ra khỏi hỗn hợp: 1/ Dùng phương pháp vật lý: Phương pháp chưng cất: tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau. Phương pháp lắng, gạn, lọc: tách chất rắn ra khỏi chất lỏng. Phương pháp chiết: Tách các chất lỏng có D khác nhau và không tan vào nhau. Phương pháp từ: tách các chất có từ tính khác nhau. 2/ Dùng phương pháp hoá học: Dựa vào sự khác nhau về tính chất hoá học của các chất để tách chúng ra khỏi hỗn hợp. II. Điều chế chất : 1/ Điều chế kim loại: * Các KL từ K → Al điều chế bằng cách điện phân muối clorua nóng chảy (riêng Al đ/c = cách điện phân Al 2 O 3 nóng chảy) Vd: 2NaCl (r) dpnc 2Na (r) + Cl 2 (k) 2Al 2 O 3 (r) dpnc 4Al (r) + 3O 2 (k) * Các KL sau Al : Điều tº cao hoặc cho KL + dd muối chế bằng cách dùng các chất khử (H 2 , C, CO) để khử các oxide KL ở nhiệt độ cao hoặc cho KL + dd muối. Vd: CuO (r) + H 2 (k) 0t Cu (r) + H 2 O (1) Fe 2 O 3 (r) + 3CO (k) 0t 2Fe (r) + 3CO 2 (k) * Dùng KL đứng trước đẩy KL đứng sau ra khỏi dd muối (Trừ KL trước Mg) Fe (r) + CuSO 4 (dd) 0t FeSO 4 (dd) + Cu (r) 2. Điều chế clo: - Cho KMnO 4 hoặc MnO 2 tác dụng với HCl - Điện phân dd NaCl bão hoà (có màng ngăn xốp) 3. Điều chế oxi: - Nhiệt phân KClO 3 hoặc KMnO 4 - Điện phân nước - Chưng cất phân đoạn không khí lỏng 4. Điều chế H₂:
2 - KL trước H + dd HCl, H 2 SO 4 loãng - H 2 O (h)+ C (r) → CO (k) + H 2 (k) 5. Điều chế oxide: - Oxi hoá kim loại, phi kim hoặc hợp chất - Nhiệt phân muối - Nhiệt phân base không tan 6. Điều chế base : - KL trước Mg + H 2 O - Oxide base kiềm + H₂O - Base kiềm + muối tan - Điện phân dd muối clorua của KL trước Mg (có màng ngăn) 7. Điều chế acid: - H 2 + phi kim - Oxide acid + H₂O - Acid + muối 8. Điều chế muối: - Kim loại + phi kim - Kim loại + acid - Kim loại + dd muối - Acid + bazo - Acid + muối - Kiềm + oxide acid - Kiềm + muối - Oxide acid + Oxide base kiềm - Muối + muối - Muối acid + kiềm - Cl 2 , Br 2 + kiềm Lưu ý: Phản ứng được chọn để tách phải thoả mãn 3 yêu cầu: - Chỉ tác dụng lên một chất trong hỗn hợp cần tách. - Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng khỏi hỗn hợp - Từ sản phẩm phản ứng tạo thành có khả năng tái tạo được chất ban đầu. Phần B: Bài Tập Được Phân Dạng (mỗi dạng tối thiểu 10 câu) Dạng 1: Điều chế - Phương pháp: Nắm vững các phương pháp điều chế các chất. - Ví dụ minh họa: Từ hỗn hợp chứa CuO, CaCO 3 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 . Được phép sử dụng thêm Fe, Al, dung dịch HCl, nhiệt và các dụng cụ phòng thí nghiệm khác có đủ. Hãy trình bày phương trình phản ứng hóa học xảy ra. ba phương pháp pháp điều chế Cu nguyên chất, viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn giải Cách 1: + Nhiệt phân hỗn hợp → CuO, CaO, Fe 2 O 3 , A1 2 O 3
3 + Điều chế H 2 từ Fe + HCl + Dẫn H 2 qua hỗn hợp trên nung nóng → Cu, Fe, CaO, Al 2 O 3 . + Hòa tan hỗn hợp vào HCl dư, Cu không tan tách ra. Cách 2: + Nung hỗn hợp với Al dư → Cu, Fe, CaO, Al 2 O 3 , Al + Hòa tan hỗn hợp vào HCl dư, Cu không tan tách ra. Cách 3: + Hòa tan hỗn hợp vào HCl → CuCl 2 , CaCl 2 , FeCl 3 , AlCl 3 + Thêm Fe dư, lọc lấy phần rắn chỉ chứa Cu và Fe dư. + Hòa tan hỗn hợp vào HCl dư, Cu không tan tách ra. Câu 1: Viết các PT PHẢN ỨNG điều chế trực tiếp : a. Cu → CuCl 2 bằng 3 cách b. CuCl 2 → Cu bằng 2 cách c. Fe → FeCl 3 bằng 2 cách Hướng dẫn giải a) Cu+Cl 2   0t CuCl 2     Cu+2FeCl 3  → CuCl 2  + 2FeCl 2       2Cu+2HCl+O 2  → 2CuCl 2 + 2H 2 O b) CuCl 2  + Mg → MgCl 2  + Cu     CuCl 2 dpdd Cu+Cl 2   c) 2Fe+3Cl 2 0t 2FeCl 3     Fe+4HCl+NaNO 3  → 2H 2 O+NaCl+NO↑+FeCl 3   Câu 2: Cho các hoá chất CaCO 3 , NaCl, H 2 O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm, trình bày phương pháp điều chế dung dịch gồm 2 muối Na 2 CO 3  và NaHCO 3  có tỷ lệ số mol là 1:1. Hướng dẫn giải + Điều chế khí cacbonic CaCO 3 0t CO 2 +CaO + Điều chế dd NaOH 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2 + Các phản ứng đều chế muối CO 2 + NaOH → NaHCO 3 NaHCO 3 + CO 2 + H 2 O →Na 2 CO 3 + H 2 O
4 Cách tiến hành : - Cho 2V dd NaOH vào hai cốc A và B sao cho VA = 2VB (dùng ống đong chia độ). - Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thì số mol NaOH ở cốc B sẽ là a mol - Sục khí CO 2 dư vào cốc A xảy ra phản ứng (1). Sau đó đổ cốc A vào cốc B xảy ra phản ứng (2). Như vậy ta thu được trong cốc B dung dịch 2 muối NaHCO 3 và Na 2 CO 3 có tỷ lệ 1:1 Câu 3: Chỉ từ Cu, NaCl và H₂O, hãy nêu cách điều chế để thu được Cu(OH) 2 . Viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn giải Điều chế NaOH, Cl 2 , H 2 : Điện phân dung dịch NaCl : 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 Điều chế HCl : H 2 + Cl 2 0t 2HCl Điều chế O 2 : Điện phân nước : 2H 2 O dp 2H 2 + O 2 Điều chế CuO : 2CuS + 3O 2 0t 2CuO + 2SO 2 Điều chế CuCl 2 : CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O Điều chế Cu(OH) 2 : CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + 2NaCl Câu 4: a) Cho các chất: Al, O 2 , nước, CuSO 4 , Fe, HCl. Hãy điều chế Cu, CuO, AlCl 3 (bằng 2 phương pháp) và FeCl 2 . Viết các phương trình phản ứng. b) Bằng cách nào từ sắt ta có thể điều chế Fe(OH) 2 , Fe(OH) 3 ? Viết các phương trình phản ứng. Hướng dẫn giải PTPHẢN ỨNG điều chế các chất trên : - Điều chế Cu : Fe + CuSO 4  → FeSO 4 + Cu . - Điều chế CuO : 2Cu + O 2   0t 2CuO. - Điều chế AlCl 3 bằng 2 phương pháp : a) Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 . b) 4Al + 3O 2   0t 2Al 2 O 3 ; Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O - Điều chế FeCl 2 : Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 . Câu 5: Chỉ từ quặng pirit FeS 2 , O 2 và H 2 O, có chất xúc tác thích hợp. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế muối sắt (III) sunfat. Hướng dẫn giải  Từ quặng FeS 2 , điều chế sulfur dioxide và Iron(III)oxide.