CHUYÊN ĐỀ : ĐIỀU CHẾ - TÁCH CHẤT – TINH CHẾ - LÀM SẠCH CÁC CHẤT VÔ CƠ
PHẦN A: LÍ THUYẾT
I. Điều chế chất
* Nguyên tắc thu khí:
- Khí tan ít hoặc không tan trong nước có thể thu bằng phương pháp đẩy nước (VD: Khí O2, CH4, C2H4,…..) (Cách 1).
- Khí nặng hơn không khí: để ngửa bình (Cách 2).
- Khí nhẹ hơn không khí: để úp bình (Cách 3).
* Cách điều chế một số chất:
1. Điều chế Clo
- Sơ đồ:
- Phương trình điều chế:
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O
- Chú ý:
+ Hỗn hợp hơi ra khỏi bình có: Cl2, HCl, H2O.
+ Dung dịch NaCl bão hòa hấp thụ hơi HCl lẫn trong hỗn hợp khí. Dung dịch H2SO4 đặc hấp thụ hơi H2O lẫn trong hỗn hợp khí.
+ Bông tẩm NaOH ở bình Eclen để ngăn khí Cl2 thoát ra ngoài môi trường.
2. Điều chế SO2
- Sơ đồ:
- Phương trình điều chế:
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O
- Chú ý:
+ Bông tẩm xút có vai trò ngăn SO2 thoát ra ngoài môi trường.
+ Khí SO2 tan tốt trong nước nên không thể dùng phương pháp đẩy nước.
+ Khí SO2 nặng hơn không khí nên thu khí để ngửa bình
+ Không nên thay dd H2SO4 bằng dung dịch HCl vì HCl dễ bay hơi và lẫn vào SO2.
+ Có thể dùng K2SO3 thay cho Na2SO3.
+ Không nên thay BaSO3 cho Na2SO3 vì phản ứng tạo BaSO4 làm chậm quá trình điều chế.
3. Điều chế O2
- Sơ đồ:

- Phương trình điều chế: Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi:
2KClO3 2KCl + 3O2
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
- Chú ý:
+ Bông có tác dụng ngăn hơi KMnO4 thoát ra bên ngoài.
+ Đặt ống nghiệm hơi nghiêng xuống để thu khí O2 dễ dàng hơn (khí O2 nặng hơn kk).
+ Thu oxi bằng phương pháp đẩy nước hoặc đẩy không khí (ngửa bình).
4. Điều chế C2H2
- Sơ đồ:
- Phương trình phản ứng:
CaC2 + H2O → C2H2 ↑ + Ca(OH)2
- Chú ý:
+ Khí đi ra khỏi bình thủy tinh gồm C2H2 và hơi nước. Dung dịch NaOH có tác dụng hấp thụ hơi nước.
+ Thu khí C2H2 bằng phương pháp đẩy nước vì C2H2 không tan trong nước.
II. Tách chất
Tách là quá trình kỹ thuật phân lập một chất nào đó có trong một hỗn hợp ra khỏi hỗn hợp đó. 
1. Phương pháp vật lí: dựa vào sự khác biệt về nhiệt độ sôi, tính tan trong nước
- Nhiệt độ sôi: khi cần tách các khí có trong không khí
- Tính tan trong nước: lọc bỏ rắn, kết tủa ra khỏi dung dịch.
2. Phương pháp hóa học: dựa vào phản ứng đặc trưng tách chất ra khỏi hỗn hợp, rồi tìm cách tái tạo lại chất đó.
Lưu ý đề bài yêu cầu tách chất giữ nguyên khối lượng hay không cần giữ nguyên khối lượng.
III. Tinh chế - làm sạch chất vô cơ.
- Tinh chế là quá trình kỹ thuật làm sạch, loại các tạp chất khỏi một hợp chất nào đó để thu được chất dưới dạng tinh khiết
- Ta chỉ cần tách chất cần tinh chế ra độc lập so với các tạp chất còn lại.
PHẦN B: BÀI TẬP PHÂN DẠNG
Dạng 1: Điều chế chất
Ví dụ 1:
Hình vẽ bên mô tả thí nghiệm điều chế khí Z. Khí Z có thể là khí nào trong số các khí sau: H2, NH3, SO2, HCl. Viết phương trình hóa học minh họa và chỉ rõ các chất X, Y trong phản ứng.
Hướng dẫn giải
Người ta thu khí Z bằng phương pháp đẩy nước nên khí Z là H2 (ít tan trong H2O).
2HCl (X) + Zn (Y) → ZnCl2 + H2↑
Ví dụ 2:
Cho sơ đồ của quá trình điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm:
1. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong bình cầu.
2. Nêu vai trò của bông tẩm dung dịch NaOH.
3. Tại sao có thể thu khí SO2 bằng phương pháp như hình vẽ?
4. Có thể thay dung dịch H2SO4 bằng dung dịch axit HCl được không?
5. Có thể thay dung dịch Na2SO3 bằng dung dịch K2SO3 được không?
6. Có thể thay dung dịch Na2SO3 bằng dung dịch BaSO3 được không?
Hướng dẫn giải
1. Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O
2. Bông tẩm xút có vai trò ngăn SO2 thoát ra ngoài môi trường.
3. SO2 tan tốt trong nước nên không thể dùng phương pháp đẩy nước. SO2 nặng hơn không khí nên thu khí để ngửa bình.
4. Không nên thay H2SO4 bằng dung dịch HCl. Vì HCl dễ bay hơi và lẫn vào SO2.
5. Có thể dùng K2SO3 thay cho Na2SO3.
6. Không nên thay BaSO3 cho Na2SO3 vì pứ tạo BaSO4↓ làm chậm quá trình điều chế.
- Bài tập giải chi tiết
Câu 1: Cho hình vẽ mô tả sự điều chế Clo trong phòng thí nghiệm như sau:
a. Hãy xác định X là chất gì? Giải thích vai trò của X trong phòng thí nghiệm trên? Có thể thay thế X bằng CaO được không? Vì sao?
b. Trong phòng thí nghiệm, để điều chế được cùng một lượng khí Clo người ta có thể dùng m1 gam MnO2 (chứa 2% tạp chất trơ) hoặc dùng m2 gam KMnO4 (chứa 10% tạp chất trơ) tác dụng với dung dịch HCl dư. Viết phương trình phản ứng và so sánh m1 với m2?
Hướng dẫn giải
a.
- Dung dịch NaCl bão hòa hấp thụ hơi HCl
- X là dung dịch H2SO4 đặc có vai trò làm khô khí Cl2. Không thể thay thế dd H2SO4 đặc bằng CaO khan vì:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O
b. Vì dữ kiện đề bài ở dạng tương đối (%) nên để đơn giản mà không mất tính tổng quát của bài toán, ta chọn mol Cl2 là 1 mol.
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
1 ← 1 mol
→ m1 = 87.100/98 = 88,78 g
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
0,4 ← 1 mol
→m2 = 63,2.100/90 = 70,22 g
Vậy m2 > m1
Câu 2: Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch: HCl đặc, NaOH, các chất rắn: CaCO3, MnO2, Al4C3, CaC2.
a. Từ các hóa chất trên có thể điều chế được những chất khí nào trong số các chất khí sau: H2, O2, Cl2, CO2, CH4, C2H2. Với mỗi khí (nếu điều chế được) viết phương trình hóa học.
b. Hình vẽ mô tả bộ dụng cụ điều chế và thu khí X. Hãy cho biết X là những chất khí nào trong số các khí ở trên được điều chế và thu bằng bộ dụng cụ đó. Vì sao?
Hướng dẫn giải
a. 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Đpnc: 4NaOH → 4Na + O2 ↑ + 2H2O
Al4C3 + 12 H2O → 3CH4 ↑ + 4Al(OH)3
CaC2 + 2H2O → C2H2 ↑ + Ca(OH)2
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Đpdd: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
b. Điều chế khí X bằng phương pháp đẩy nước thì khí X không tan hoặc rất ít trong nước.
Vậy khí X là các khí H2, CH4, C2H2
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Al4C3 + 12 H2O → 3CH4 ↑ + 4Al(OH)3
CaC2 + 2H2O → C2H2 ↑ + Ca(OH)2
Câu 3: Quan sát hình vẽ dụng cụ điều chế chất E trong phòng thí nghiệm dưới đây:
a. Xác định các chất (1), (2), (3), (4), (5),(6) trong dụng cụ.
b. Cho biết vai trò của các chất (3), (4) và bông tẩm xút.
c. Viết các phương trình hóa học xảy ra ở thí nghiệm trên.
Hướng dẫn giải
a. Xác định các chất:
(1) dd HCl đặc
(2) MnO2
(3) dd NaCl bão hòa
(4) dd H2SO4 đặc
(5) khí Clo
(6) Bông tẩm NaOH
b. Hỗn hợp hơi ra khỏi bình có: Cl2, HCl, H2O.
Dung dịch NaCl bão hòa hấp thụ hơi HCl lần trong hỗn hợp khí, Dung dịch H2SO4 đặc hấp thụ hơi nước lẫn trong hỗn hợp khí.
c. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Câu 4: Trong phòng thí nghiệm, khí SO2 được điều chế bằng dụng cụ như hình vẽ bên dưới.
Lắp ống dẫn khí vào 4 bình mắc nối tiếp lần lượt chứa các dung dịch: Br2, FeCl3, KMnO4 và Ba(OH)2 dư. Cho biết hiện tượng gì xảy ra trong mỗi bình, viết phương trình phản ứng.
Hướng dẫn giải
SO2 + Br2(màu vàng) + 2H2O → 2HBr + H2SO4
SO2 đi qua dd Br2 làm dd Br2 nhạt màu (dd Br2 màu vàng nâu).
SO2 + 2H2O + 2FeCl3 → 2FeCl2 + 2HCl + H2SO4
SO2 đi qua dd FeCl3 (vàng nâu) làm dd FeCl3 nhạt màu chuyển sang trắng xanh.
5SO2 + 2KMnO4(màu tím) + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
SO2 đi qua dung dịch KMnO4 (màu tím) làm dung dịch KMnO4 nhạt màu
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓(trắng) + H2O
SO2 đi qua dd Ba(OH)2 tạo kết tủa trắng BaSO3 làm vẩn đục dung dịch
Câu 5: Hãy viết 5 phương trình hóa học điều chế SO2, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có).
Hướng dẫn giải
Na2SO3 + HCl → NaCl + SO2 ↑+ H2O
4 FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + SO2 + 2H2O
S + O2 SO2
Ca(HSO3)2 CaSO3 + SO2 + H2O
Câu 6: Hình vẽ dưới đây mô tả thí nghiệm điều chế khí H2 trong phòng thí nghiệm, hãy cho biết:
- Hóa chất ở trên bình cầu (Y) và trong bình thủy tinh (Z).
- Viết phương trinh hóa học minh họa.
- Khí H2 đã thu bằng phương pháp gì? Phương pháp này dựa trên tính chất gì của H2
Hướng dẫn giải
- Bình cầu (Y) chứa dung dịch HCl, bình thủy tinh (Z) chứa kim loại Zn.
- Phương trình: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- H2 được thu bằng phương pháp đẩy nước, dựa trên tính chất H2 rất ít tan trong nước.
Câu 7: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế một chất khí Z từ chất rắn X và chất lỏng (hoặc dung dịch) Y như hình vẽ sau:
Hãy cho biết các phát biểu sau là đúng hay sai, giải thích và viết phương trình phản ứng.
a. Chất rắn Y có thể là Zn.
b. Chất lỏng X có thể là H2O.
c. Chất khí Z có thể là SO2.
Hướng dẫn giải
Khí Z được điều chế bằng phương pháp đẩy nước nên khí Z tan ít hoặc không tan trong nước.
a. Đúng vì có thể Zn (Y) + 2HCl (X) → ZnCl2 + H2 (X)
Khí H2 có thể thu bằng phương pháp đẩy nước
b. Đúng vì có thể 2Na (Y) + 2H2O (X) → 2NaOH + H2
Khí H2 có thể thu bằng phương pháp đẩy nước
c. Sai vì SO2 tan tốt trong nước nên không dùng phương pháp đẩy nước.
Câu 8:
Quan sát sơ đồ điều chế và làm khô khí X trong phòng thí nghiệm theo hình vẽ sau:
* Cho biết sơ đồ trên điều chế khí gì trong phòng thí nghiệm?
* Xác định công thức chất rắn A và dung dịch B.
* Tác dụng của dung dịch NaCl và H2SO4 đặc.
* Dung dịch Y là dung dịch gì? Tác dụng của dung dịch Y
* Viết phương trình hóa học của cá phản ứng xảy ra trong bình cầu ?
Hướng dẫn giải
* Sơ đồ trên điều chế khí Cl2 trong phòng thí nghiệm.
* Rắn A là MnO2, dung dịch B là HCl đặc.
* Vai trò của dung dịch NaCl bão hòa là giữ lại hơi HCl.
Vai trò của dung dịch H2SO4 đặc là làm khô khí HCl (hấp thụ hơi H2O)
* Dung dịch Y là NaOH có tác dụng hấp thụ khí Cl2 có thể bay ra ngoài môi trường.
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑(vàng) + 2H2O
Câu 9:
1. Trong phòng thí nghiệm, một học sinh điều chế khí X bằng cách cho MnO2 phản ứng với HCl đậm đặc, đun nóng. Khí X được dẫn vào cốc nước để tạo thành dung dịch Y.
a. Viết phương trình phản ứng điều chế X và phương trình X phản ứng với nước.
b. Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra khi cho giấy quì tím vào dung dịch Y.
2. Trong phòng thí nghiệm, khí Z được điều chế từ đất đèn theo mô hình cho ở hình vẽ dưới đây:
a. Viết phương trình phản ứng điều chế Z.
b. Giải thích vai trò của bình chứa dung dịch NaOH trong phòng thí nghiệm trên.
c. Dẫn khí Z vào dung dịch brom, viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
1. Khí X là Cl2
a. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑(vàng) + 2H2O
Cl2 + 2H2O → 2 HCl + 2HClO
b. Hiện tượng: quỳ tím chuyển màu (có HCl) sau đó mất màu (do có HClO có tính oxi hóa mạnh có tính tẩy màu).
2.
a. CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH
b. Khi axetilen C2H2 lẫn hơi nước nên dung dịch NaOH có vai trò hấp thu hơi nước.
c. CH≡CH + 2Br2 → CH(Br2)-CH(Br2)
Câu 10: Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ thí nghiệm được lắp như hình vẽ dưới đây:
Hãy cho biết, bộ thí nghiệm trên có thể dùng để điều chế được chất khí nào trong số các khí sau: Cl2, NH3, CO2, H2, C2H2, giải thích. Mỗi khí điều chế được, hãy chọn một cặp chất (1) và (2) thích hợp và viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Bộ dụng cụ thí nghiệm được lắp để điều chế khí bằng phương pháp đẩy nước. Khí được điều chế bằng phương pháp đẩy nước thì không tan hoặc rất ít tan trong nước: CO2, H2, C2H2
Với CO2: 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2↑ + H2O
Với H2: 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2↑
Với C2H2: 2H2O + CaC2 → Ca(OH)2 + CH≡CH↑
Dạng 2: Tách chất
Ví dụ 1: Trình bày phương pháp hoá học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn gồm MgCO3, Na2CO3, BaCO3. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có)
Hướng dẫn giải
Ví dụ 2: Hãy tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, CO2, C2H2.
Hướng dẫn giải
- Bài tập giải chi tiết:
Câu 1: Hỗn hợp khí gồm CO, CO2, C2H4 và C2H2. Trình bày phương pháp hóa học dùng để tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp.
Hướng dẫn giải
Câu 2: Cho hỗn hợp X gồm: Ba; Na; CuO và Fe2O3. Trình bày phương pháp tách thu lấy từng kim loại từ hỗn hợp X và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Câu 3: Nêu phương pháp hóa học có thể dùng để loại các chất sau:
a. SO2, NO2, HF trong khí thải công nghiệp.
b. Cl2 làm bẩn không khí trong phòng thí nghiệm.
Hướng dẫn giải
a. Dùng nước vôi trong Ca(OH)2
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O
2HF + Ca(OH)2 → CaF2 + 2H2O
b. Dùng dd NH3
2NH3 + 3Cl2 → N2↑ + 6HCl
Câu 4: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng chất khí ra khỏi hỗn hợp gồm các khí sau: CH4, C2H2, C2H4, SO2.
Hướng dẫn giải
Câu 5: Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy từng kim loại ra khỏi hỗn hợp rắn gồm: Na2CO3, BaCO3, MgCO3 và viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Câu 6: Cho một bình chứa hỗn hợp khí X gồm metan, etilen và axetilen. Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng khí trong X.
Hướng dẫn giải
Câu 7: Hãy nêu phương pháp hóa học tách riêng từng hidrocacbon sau ra khỏi hỗn hợp gồm etan, propen và but-1-in (các hóa chất có đủ)
Hướng dẫn giải
- Hỗn hợp C2H6, C3H6, C4H6 cho tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư.
+ Chất tạo kết tủa vàng là C4H6, cho kết tủa tác dụng HCl dư thu được C4H6
+ Chất không tác dụng là C2H6 và C3H6. Cho hỗn hợp này tác dụng với dd Br2 dư, khí thoát ra là C2H6. Chất tạo thành cho tác dụng với Mg thu được C3H6.
Câu 8: Cho hỗn hợp gồm các chất rắn BaO, CuO và SiO2. Trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp với điều kiện không làm thay đổi khối lượng các chất.
Hướng dẫn giải
Câu 9: Bằng phương pháp hoá học, hãy nêu cách tách riêng các chất sau (không làm thay đổi về lượng chất) ra khỏi hỗn hợp gồm: Al, CuO, Cu.
Hướng dẫn giải
Câu 10: Có hỗn hợp Na, Fe, Cu. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng mỗi kim loại ra khỏi hỗn hợp mà không làm thay đổi khối lượng của chúng.
Hướng dẫn giải
Nhiệt phân Fe(OH)2 tạo Fe2O3, rồi từ Fe2O3 tạo Fe
Dạng 3: Tinh chế - Làm sạch các chất vô cơ
Ví dụ 1: Bột kim loại Ag có lẫn một ít Fe, Cu. Chỉ dùng một hóa chất hãy trình bày cách tốt nhất để thu được Ag tinh khiết. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Dùng dung dịch Fe(NO3)3
Fe + 2Fe(NO3)3 → Fe(NO3)2
Cu + Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + Fe(NO3)2
Ví dụ 2: Bằng phương pháp hoá học, hãy trình bày cách tách CH4 từ hỗn hợp gồm CH4, C2H4, C2H2, CO2, SO2. Viết các phương trình phản ứng minh hoạ.
Hướng dẫn giải
- Bài tập giải chi tiết:
Câu 1: Muối ăn có lẫn tạp chất: Na2SO3, NaBr, CaCl2, CaSO4. Hãy nêu cách tinh chế để được muối ăn tinh khiết (có đầy đủ dụng cụ và hoá chất).
Hướng dẫn giải
Câu 2: Muối ăn có lẫn tạp chất là Na2CO3, CaCl2, BaCl2, làm thế nào để có được muối ăn nguyên chất bằng phương pháp hóa học?
Hướng dẫn giải
Lấy hỗn hợp muối ăn lẫn tạp chất hòa vào nước, khuấy đều, để lắng sau đó lọc bỏ kết tủa. Tiếp đó, thêm tiếp dung dịch soda (Na2CO3), khuấy đều, để lắng dung dịch, lọc bỏ kết tủa. Cuối cùng dùng BaCl2 để loại bỏ Na2CO3 còn lại.
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓+ 2NaCl
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓+ 2NaCl
Câu 3: Khí N2 có lẫn các tạp chất là O2, CO2, CO, hơi nước. Trình bày phương pháp hóa học để thu được khí N2 tinh khiết.
Hướng dẫn giải
Câu 4: Benzen bị lẫn 1 ít nước và rượu etylic, làm thế nào để có benzen tinh khiết bằng cách đơn giản nhất. Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra nếu có.
Hướng dẫn giải
Vì rượu tan vô hạn trong nước, benzen không tan trong nước và nổi lên phía trên. Dung dịch phân lớp nên sử dụng phương pháp chiết.
Câu 5: Trong một nhà máy có thải ra ngoài môi trường:
* Khí thải gồm: CO2, SO2, Cl2, O2, HCl, H2O
* Nước thải ra gồm các chất: FeSO4, Fe2(SO4)3, CuSO4, Al2(SO4)3, Ag2SO4.
Bằng phương pháp hóa học hãy:
* Loại bỏ các khí có trong khí thải làm ảnh hưởng tới môi trường.
* Thu hồi từng kim loại có trong nước thải.
* Viết các phương trình phản ứng xảy ra
Hướng dẫn giải
Câu 6: Khí CO2 thu được thường bị lẫn hơi HCl và nước. Hãy trình bày phương pháp hóa học để thu được khí CO2 tinh khiết và viết phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải
Câu 7: Trình bày phương pháp thu lấy CH4 tinh khiết từ hỗn hợp gồm: CH4, C2H2, CO2, C2H4, SO2. Viết các phương trình hóa học xảy ra (nếu có)
Hướng dẫn giải
Câu 8: Cho hỗn hợp gồm các chất rắn Na2CO3, NaCl, CaCl2, NaHCO3. Làm thế nào để thu được NaCl tinh khiết? Viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải
Câu 9: Muối ăn NaCl bị lẫn các tạp chất: Na2SO4, MgCl2, MgSO4, CaCl2, CaSO4. Trình bày phương pháp hóa học loại bỏ các tạp chất để thu được NaCl tinh khiết. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn giải
Cho hỗn hợp qua dung dịch Na2CO3: ion Mg, Ca bị giữ lại dạng kết tủa, lọc bỏ.
MgCl2 + Na2CO3 →MgCO3 + 2NaCl
MgSO4 + Na2CO3 →MgCO3 + Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 →CaCO3 + 2NaCl
CaSO4 ít tan hoặc 1 phần tạo kết tủa cũng sẽ được lọc bỏ.
Dung dịch còn lại gồm: NaCl và Na2SO4. Ta cho vào dung dịch BaCl2
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓(trắng) + 2NaCl
Câu 10: Trình bày phương pháp tinh chế NaCl có lẫn Na2CO3, NaI và cát. Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
Hướng dẫn giải
PHẦN C: BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI CHỌN LỌC
Câu 1: (trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Bến Tre)
1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế trực tiếp FeCl2 từ mỗi chất sau: Fe, Fe3O4, FeSO4, FeCl3 (các hóa chất cần thiết xem như có đủ).
2. Hình vẽ bên mô tả thí nghiệm điều chế khí (B) từ chất rắn (A) trong phòng thí nghiệm.
* Nếu (B) là oxi hoặc metan thì rắn (A) có thể là những chất nào? Viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế 2 khí trên.
* Vì sao có thể thu được 2 chất khí trên bằng phương pháp đẩy nước như hình vẽ.
Hướng dẫn giải
1. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
FeSO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + FeCl2
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
2. Nếu khí B là O2:
2KClO3 2KCl + 3O2
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Nếu B là CH4:
CH3COONa + NaOH → CH4 ↑+ Na2CO3
- Có thể thu 2 khí trên bằng phương pháp đẩy nước vì hai khí trên ít tan trong nước.
Câu 2: (trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa- Bình Dương (2018) ): Từ khí metan và các chất vô cơ có sẵn hay viết các phản ứng hóa học điều chế: axit axetic, etylaxetat, hexacloran (C6H6Cl6).
Hướng dẫn giải

Câu 3 (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Điện Biên (2018)): Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 và dung dịch HCl.
a. Hãy viết phương trình hóa học điều chế khí Cl2 theo thí nghiệm mô tử trong hình trên
b. Giải thích tác dụng của bình (1) đựng dung dịch NaCl bão hòa; bình (2) đựng dung dịch H2SO4 đặc và nút bông tẩm dung dịch NaOH ở bình (3)
Hướng dẫn giải
a. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
b. Dung dịch NaCl bão hòa có tác dụng giữ lại hơi HCl.
Dung dịch H2SO4 đặc hấp thụ nước làm khô khí Cl2.
Bông tẩm NaOH để ngăn khí Cl2 tràn ra ngoài không khí
Câu 4 (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Hải Dương (2018)): Từ Al4C3, viết các phương trình hóa học điều chế benzen, cao su Buna (các hóa chất vô cơ và dụng cụ cần thiết có đủ).
Hướng dẫn giải

Câu 5 (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Lào Cai (2018)): Cho hình vẽ điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm (hình bên dưới).
a. Viết phương trình hóa học xảy ra cho sơ đồ trên ? Có thể thay KMnO4 bằng hóa chất nào khác?
b. Vì sao có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước? Đề xuất một phương pháp thu khí khác có thể dùng để thu khí Oxi ?
c. Nêu vai trò của bông khô? Khi dừng thí nghiệm nên tắt đèn cồn trước hay tháo ống dẫn khí ra trước? Tại sao?
Hướng dẫn giải
a. 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Có thể thay KMnO4 bằng KClO3:
2KClO3 2KCl + 3O2
b. Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước vì khí Oxi tan ít trong nước. Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí (ngửa bình).
c. Miếng bông ở đầu ống nghiếm để tránh hơi KMnO4 thoát ra ngoài môi trường.
Khi dừng thí nghiệm nên tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn vì nếu làm ngược lại nước trào vào ống nghiệm gây vỡ ống nghiệm.
Câu 6: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Gia Lai (2016)): Muối ăn (NaCl) bị lẫn các tạp chất là Na2SO4, MgCl2, MgSO4, CaCl2, CaSO4. Bằng phương pháp hóa học, nêu cách loại bỏ các tạp chất để thu được NaCl tinh khiết. Viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có).
Hướng dẫn giải
- Hòa tan vào nước thành dung dịch, cho thêm một lượng dư dung dich BaCl2:
Na2SO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + 2NaCl
MgSO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + MgCl2
CaSO4 + BaCl2 ® BaSO4 ¯ + CaCl2
- Tách bỏ kết tủa, cho phần nước lọc tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư, lọc bỏ kết tủa. Cho tiếp dung dịch HCl vào phần nước lọc. Cô cạn dung dịch thì thu được NaCl nguyên chất.
MgCl2 + Na2CO3 ® MgCO3 ¯ + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3 ® CaCO3 ¯ + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3 ® BaCO3 ¯ + 2NaCl
Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + H2O + CO2 ­
Câu 7: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Nghệ An (2017)): Tách các chất sau ra khỏi hỗn hợp với điều kiện nguyên chất và không thay đổi khối lượng: NaCl, CaCl2, AlCl3, FeCl3.
Hướng dẫn giải
Câu 8: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Bắc Giang (2017)): Trình bày phương pháp tách riêng từng muối ra khỏi hỗn hợp gồm CuCl2, BaCl2 và AlCl3 mà không làm thay đổi khối lượng mỗi muối. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra (biết rằng các quá trình: kết tủa, lọc và tách xảy ra hoàn toàn)
Hướng dẫn giải
Câu 9: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Bắc Giang (2015)): Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm: Al2O3, MgO, CuO và Fe2O3 sao cho khối lượng mỗi chất không thay đổi so với ban đầu (các chất sử dụng phải dư, dụng cụ và điều kiện phản ứng có đủ). Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Câu 10: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Bắc Giang (2015)): Hỗn hợp A gồm ankan (CnH2n+2) và ankin (CmH2m-2) có tỉ lệ phân tử khối tương ứng là 22/13. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol A thu được 5,6 lít CO2 (đktc) và 4,5 gam H2O.
a. Xác định công thức phân tử của ankan và ankin
b. Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A.
Hướng dẫn giải
Câu 11: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Cần Thơ (2015)): Cho hỗn hợp gồm các chất rắn Na2CO3, NaCl, CaCl2, NaHCO3. Làm thế nào để thu được NaCl tinh khiết? Viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải
Câu 12: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Gia Lai (2015)): Trình bày phương pháp tách:
a. Fe2O3 ra khỏi hỗn hợp Fe2O3, Al2O3, SiO2 ở dạng bột
b. Ag ra khỏi hỗn hợp Ag, Cu, Fe ở dạng bột
Với mỗi trường hợp chỉ dùng duy nhất một dung dịch chứa một hóa chất và lượng oxit hoặc kim loại cần tách vẫn giữ nguyên khối lượng ban đầu. Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện.
Hướng dẫn giải
Câu 13: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Kiên Giang (2015)): Có các chất khí sau: CH4, C2H4, C2H2, NH3, SO2. Bằng phương pháp hóa học, hãy trình bày cách tách riêng từng chất khí ra khỏi hỗn hợp của chúng
Hướng dẫn giải
Câu 14: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Bắc Ninh (2012)): Cho các hóa chất CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm, trình bày phương pháp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỉ lệ số mol là 1:1.
Hướng dẫn giải
* Tạo ra và thu lấy khí CO2: Nhiệt phân CaCO3
CaCO3 CaO + CO2 ↑
* Tạo ra dung dịch NaOH: Điện phân dd NaCl bão hòa có màng ngăn 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
* Viết các phương trình tạo muối
1. CO2(dư) + NaOH → NaHCO3 (1)
2a → 2a (mol)
2. NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (2)
a ← a → a (mol)
- Trình bày cách tiến hành thí nghiệm: lấy 2 thể tích dung dịch NaOH cho vào cốc A và cốc B sao cho VA = 2VB (dùng cốc chia độ)
Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thì số mol NaOH ở cốc B là a mol
Sục CO2 dư vào cốc A, xảy ra phản ứng (1)
Sau đó đỏ cốc A vào cốc B: xảy ra phương trình (2)
Kết quả thu được dung dịch có số mol NaHCO3 là a mol và số mol Na2CO3 là a mol
=> tỉ lệ 1:1
Câu 15: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Hà Nội (2018)): Muối ăn (NaCl) bị lẫn các tạp chất: Na2SO4, MgCl2, MgSO4, CaCl2, CaSO4. Trình bày phương pháp hóa học loại bỏ các tạp chất để thu được NaCl tinh khiết. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn giải
Cho hỗn hợp vào BaCl2 dư có các phản ứng


Lọc kết tủa BaSO4 và CaSO4 thu dung dịch chứa NaCl, MgCl2
Cho lượng dư dung dịch Na2CO3 vào dung dịch trên

Lọc kết tủa thu dung dịch Na2CO3 và NaCl
Cho dung dịch HCl dư vào sau đó cô cạn thu NaCl nguyên chất

Câu 16: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Hà Nội (2015)): Có 3 mẫu phân bón hoá học ở thể rắn đựng trong các lọ riêng biệt không ghi nhãn là NH4NO3, NH4Cl và (NH4)2SO4. Hãy phân biệt các mẫu phân bón trên bằng phương pháp hoá học, viết phương trình hoá học minh hoạ.
Hướng dẫn giải
Hoà mẫu thử các phân bón vào nước được các dung dịch NH4NO3, NH4Cl và (NH4)2SO4.
Cho mẫu các dung dịch trên tác dụng với dung dịch BaCl2, mẫu nào tạo kết tủa trắng với BaCl2 là (NH4)2SO4, 2 mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NH4Cl, NH4NO3.
Phương trình phản ứng:
(NH4)2SO4 + BaCl2 ® BaSO4 + H2O
Cho mẫu thử 2 dung dịch còn lại tác dụng với dung dịch AgNO3, mẫu nào tạo kết tủa trắng với AgNO3 là NH4Cl, mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NH4NO3
Phương trình phản ứng:
NH4Cl + AgNO3 ® AgCl¯ + H2O
Câu 17: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – ĐH SPHN (2015)): Một hỗn hợp gồm Cu, Ag và Fe. Trình bày phương pháp tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp? (các hóa chất và điều kiện cần thiết coi như có đủ).
Hướng dẫn giải
Câu 18: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – TP HCM (2015)): Hỗn hợp khí X gồm C2H2, C2H4 và C2H6.
1. Đốt cháy hết 14,2 gam X thu được 19,8 gam H2O
2. Dẫn 5,6 lít khí X (đktc) qua dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư), thu được 12 gam kết tủa
a. Tính % thể tích các khí có trong X
b. Trình bày phương pháp hóa học tinh chế C2H4 từ hỗn hợp X.
Hướng dẫn giải
Câu 19: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – TP HCM (2015)): Trình bày phương pháp hóa học tinh chế Ag ra khỏi hỗn hợp chứa Ag, Fe, Cu (với khối lượng Ag không đổi).
Hướng dẫn giải
Câu 20: (Trích từ đề thi vào 10 chuyên Hóa – Hải Dương (2017)): Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất tinh khiết từ hỗn hợp gồm C2H5OH, CH3COOH.
Hướng dẫn giải

TÊN CHUYÊN ĐỀ: ĐIỀU CHẾ, TÁCH CHẤT, TINH CHẾ, LÀM SẠCH CÁC CHẤT VÔ CƠ
BỘ 2
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 :

onthicaptoc.com Chuyen De 30 Dieu che Tach chat Tinh che Lam sach cac chat vo co