Hệ thống bài tập thực nghiệm hóa 9 nhằm làm tài liệu tham khảo cho dạy học ở bậc THCS

Hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học là một trong những phương tiện cơ bản để dạy và học môn hóa học, học sinh sẽ khó có thể nắm vững kiến thức nếu không được vậndụng lý thuyết đã học vào

LỜI CẢM ƠN

Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành gửi lời càm ơn tới cô giáohướng dẫn Lê Thị Thanh Vân đã giúp đỡ chỉ bảo cho em tận tình để em hoàn thành đềtài một cách tốt nhất

Qua đây em cũng gửi lời cám ơn tới gia đình và người thân luôn động viên và giúp đỡ

em kịp thời mỗi khi em gặp khó khăn trong học tập suốt thời gian em theo học tạitrường Đại Học Thủ Dầu Một

Cuối cùng em cảm ơn các bạn hai lớp sư phạm hóa đã học tập, chia sẻ, sát cánh bên emcùng học tập

Sinh viên

Huỳnh Thị Như Thủy

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: BÀI TẬP HÓA HỌC - NHỮNG LÝ THUYẾT CẦN THIẾT CHO VIỆC GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

A Bài tập hóa học

1.1 Khái niệm về bài tập hóa học .1

1.2 Tác dụng của bài tập hóa học 1

1.3 Phân loại bài tập hóa học 1

1.3.1 Bài tập định tính .1

1.3.2 Bài tập định lượng .2

1.3.3 Bài tập tổng hợp có nội dung các bài tập trên .2

B Những thông tin lý thuyết cần thiết cho việc giải bài tập thực nghiệm 1.1 Nhận biết - phân biệt các chất 2

1.1.1 Nguyên tắc chung 2

1.1.2 Các dạng nhận biết .3

1.1.2.1 Thuốc thử được chọn bất kì 3

1.1.2.2 Chỉ được dùng một số thuốc thử hạn chế 3

1.1.2.3 Không được dùng thêm thuốc thử nào .3

1.1.2 Để chọn thuốc thử thích hợp cần chú ý các điểm sau .3

1.1.3 Ví dụ minh họa .4

1.1.4 Tổng hợp các thuốc thử nhận biết các chất ( Phụ lục bảng 1 đến bảng 7 ) 1.2 Tách chất ra khỏi hỗn hợp các chất 8

1.2.1 Nguyên tắc chung 8

1.2.2 Các phương pháp tách .8

1.2.3 Các dạng bài tập tách thường gặp .8

1.2.4 Ví dụ minh họa .9

1.3 Điều chế các chất 10

1.3.1 Nguyên tắc chung 10

1.3.2 Các dạng điều chế 10

1.3.3 Ví dụ minh họa .10

1.3.4 Tổng hợp các chất điều chế các chất ( Phu lục bảng 8 đến bảng 13 ) 1.4 Hiện tượng hóa học - Xác định thành phần các chất 11

1.4.1 Các dạng bài tập .12

1.4.2 Ví dụ minh họa 12

CHƯƠNG II:HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM - GỢI Ý GIẢI VÀ ĐÁP SỐ A Hệ thống bài tập thực nghiệm 2.1 Bài tập nhận biết 15

2.1.1 Kim loại và oxit 15

2.1.2 Muối 17

2.1.3 Hỗn hợp các chất .19

2.1.3.1 Không hạn chế thuốc thử 19

2.1.3.2 Hạn chế thuốc thử 21

2.1.3.3 Không sử dụng thuốc thử .21

2.1.4 Chất khí vô cơ 21

2.1.5 Hữu cơ .22

2.2 Bài tập tách chất .24

2.2.1 Tách một chất ra khỏi hỗn hợp 24

2.2.1.1 Kim loại - oxit,muối 24

2.2.1.2 Chất khí vô cơ 25

2.2.1.3 Hữu cơ 25

2.2.2 Tách từng chất ra khỏi hỗn hợp 26

2.2.2.1 Kim loại - oxit,muối 26

2.2.2.2 Chất khí vô cơ 27

2.3 Bài tập điều chế 27

2.4 Bài tập giải thích hiện tượng 29

2.4.1 Hiện tượng hóa học 29

2.4.2 Xác định thành phần các chất 32

B Gợi ý giải và đáp số 37

2.1 Bài tập nhận biết 37

2.1.1 Kim loại và oxit 37

2.1.2 Muối 42

2.1.3 Hỗn hợp các chất 45

2.1.3.1 Không hạn chế thuốc thử 45

2.1.3.2 Hạn chế thuốc thử 46

2.1.3.3 Không sử dụng thuốc thử .49

2.1.4 Chất khí vô cơ 52

2.1.5 Hữu cơ .55

2.2 Bài tập tách chất .58

2.2.1 Tách một chất ra khỏi hỗn hợp 58

2.2.1.1 Kim loại - oxit,muối 58

2.2.1.2 Chất khí vô cơ 60

2.2.1.3 Hữu cơ 61

2.2.2 Tách từng chất ra khỏi hỗn hợp 62

2.2.2.1 Kim loại - oxit,muối 62

2.2.2.2 Chất khí vô cơ 65

2.3 Bài tập điều chế 66

2.4 Bài tập giải thích hiện tượng 70

2.4.1 Hiện tượng hóa học 70

2.4.2 Xác định thành phần các chất 75

KẾT LUẬN 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ HÌNH

BẢNG 1: NHẬN BIẾT KIM LOẠI

Tan tạo dd + H2TKết tủa trắng + H2T

dd axit(HCl)

Tan tạo dd + H2 T

Zn + 2NaOH > Na2ZnO2 + H2 T Zn +

2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2 + 3H2 T2Al+6HCl AlCl3 + 3H2T

O2

Cu tan cho dd màu

xanh 2Cu + O2 + 4HCl 2CuCl2 + 2H2O

Đốt cháytrong O2

Màu đỏ (Cu) Màu đen

Ag

HNO3 đ/toSau đó choNaCl vào dd

Tan cho dd + NO2 T

nâu

I trắng

Ag +2HNO3 AgNO3 +NO2T + H2OAgNO3 + NaCl AgCl ị + NaNO3

Lưu ý : Nếu nhận biết hỗn hợp chỉ có cặp kim loại :

- Al, Zn hay Fe, Mg: dùng H2SO4 đặc nguội làm thuốc thử, Al, Fe không phản ứng , còn Zn,

)

Tan cho dd

Dd làm :quì tím > xanh (phenolphtalein không màu hồng

)

Na2O + H2O 2 NaOHK2O + H2O 2 KOH

2 NaOH

ZnO

Al 2 O 3

dd kiềm ( NaOH) +

dd axit(HCl)

Tan cho dd khôngmàu

ZnO + 2NaOH > Na2ZnO2 + H2OZnO + 2HCl ZnCl2 + H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2 + H2OAl2O3+ 6HCl 2AlCl3 + 3

(HCl )

Tan cho dd không

FeO

dd axit(HCl )

Tan cho dd khôngmàu trở nên vàngtrong kk

FeO + 2HCl FeCl2 + H2O

P2O5 + 3H2O 2 H3PO4

Lưu ý:

Trong trường hợp các oxit trong cùng hỗn hợp nếu dùng axit để nhận biết , màu sắc của dung dịch muối lẫn lộn khó nhận biết được , có thể dùng chất khử CO , H2

để khử oxit kim loại thành kim loại sau đó dùng thuốc thử đặc trưng để nhận biết cho từng kim loại rồi suy ra oxit ban đầu

Ví dụ : Nhận biết các chất có trong hỗn hợp gồm FeO , CuO , MgO

BẢNG 3 : NHẬN BIẾT CÁC GỐC AXIT TÊN

GỐC

AXIT

THUỐC THỬ

( Ví dụ)

Sunfat

SO 4

2-Dd muối(Vd BaCl2)Hay ddBa(OH)2

Tạo kết tủa trắngkhông tan trongaxit

H2SO4 + BaCl2 BaSO4ị +2HC1BaSO4 + HCl không phản ứng

Sunfit

SO 3

2-Dd BaCl2 Tạo kết tủa trắng

tan trong axit

Na2SO3 + BaCl2 BaSO3ị + 2NaClBaSO3 + 2HCl BaCl2 + SO2Ĩ +H2O

- Dd Axit

- Dd muối(Vd BaCl2)Hay ddBa(OH)2

Tạo khí không màutạo kết tủa trắngtan trong H+

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2Ĩ + H2ONa2CO3 + BaCl2 BaCO3ị + 2NaCl

Photphat

PO 4

3-Dd AgNO3

Tạo kết tủa màuvàng Na3PO4 + 2 AgNO3 3NaNO3 + Ag3PO4

Clorua

Cl

-Dd AgNO3 Tạo kết tủa trắng HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl

3Cu + 8 HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO +4

H2O2NO + O2 2NO2

BẢNG 4: NHẬN BIẾT CÁC ION KIM LOẠI TÊN

Al(OH)3+ NaOH NaAlO2 + 2H2O

- Tạo kết tủa trắng

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2ị + 2NaCl2Fe(OH)2 + O2 +H2O 2Fe(OH)3 ịFe(NO3)2+Na2CO3 FeCO3 ị + 2NaNO3

- Tạo kết tủa xanh

CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2+2NaCl

- Tạo kết tủa nâu Ag2O

AgNO3 + HCl AgCl ị+ HNO3

AgNO3 + NaOH AgOHị + HNO3

AgOH Ag2O + H2O

BẢNG 5: NHẬN BIẾT CHẤT KHÍ CHẤT

KHÍ

THUỐC

CO CuO( đen ), to Hóa đỏ Cu CuO + CO ' C Cu + CO2

CO 2

Nước vôi trong Vẩn đục Ca(OH)2 + CO2 CaCO3ị + H2O

Nước Ba(OH)2 Vẩn đục Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 ị+ H2O

dd brom

Không làm mấtmàu

H 2

Đốt, làm lạnh Hơi nước đọng lại H2 + ỵ 2O2 ; > H 2O

CuO( đen ), to Cu ( kết tủa đỏ ) CuO +H2 Cu 1 + H2O

H 2 O (hơi) CuSO4 khan Trắng > màu xanh

CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O

BẢNG 6: NHẬN BIẾT PHI KIM

Hồ tinh bột

Màu xanh

S

(màu vàng )

Đốt cháy trongoxi , rồi cho sảnphẩm vào nướcvôi trong dư

Khí SO2 mùi hắcLàm làm đục nướcvôi trong

Quì tím hóa đỏ

4P + 5O2 ——> 2P2O5P2O5 + 3H2O 2H3PO4

C

(màu đen)

Đốt cháy rồicho sản phẩmvào nước vôitrong

CO2 T làm đụcnước vôi trong

*C 6 H i2 O 6 + Ag 2O ——— > C6 H 12 O 7 + 2Agị

Saccarozơ

H2O có axit đunnóng sau đó lấy

Sp +dd NaOH rồi + ddAgNO3/

NH3

Kết tủa Ag có màutrắng

BẢNG 8: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

K, Na, Ca, Ba, Mg, Al ( KL mạnh), Zn, Fe ( KL trung bình) Cu, Ag (KL yếu)

Kim loại + dd muối

• Điều chế kim loại yếu

CuSO4 + Fe > Cuị + FeSO4

Cu + 2AgNO3 > Cu(NO 3)2 + 2 Agị

• Kim loại pứ không tan trong nước

và mạnh hơn KL trong muối

- Điện phân nóng chảy

Điều chế KL mạnh :Na , K,Ca , Ba , Al 2Al3 2O _ — n > 4Al + 3O2

- Điện phân dung dịch muối

Điều chế các kim loại trung bình, yếu

Kim loại mạnh ( Al) + oxit kim loại yếu

( điều chế oxit của kim loại đứng sau Al)

2Al + Fe2O3 ——> Al2O3 + 2Fe

BẢNG 10: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ BAZƠ

Ca(OH)2 + K2CO3 > CaCO3 + 2KOH

Điện phân dung dịch muối có màng ngăn

2NaCl + 2H2O —— > 2NaOH + H2 + Cl2

BAZƠ KHÔNG TAN

Dung dịch muối + dd kiềm

Chú ý: Để điều chế hidroxit hưỡng tính

như Zn(OH)2 ; Al(OH)3 thì tính toán lượng

kiềm vừa đủ)

FeCl3 +3 NaOH >3 NaCl + Fe(OH)3

ZnSO4 + 2NaOH > Zn(OH)2 + Na2SO4

BẢNG 11: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ AXIT

Hòa tan 2 khí trên vào nước được dd axit

BẢNG 12: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ MUỐI Kim loại + axit

a Tác dụng với HCl, H 2 SO 4 ( loãng )

- Kim loại ( dứng trước hiđro trong dãy

hoạt động kim loại )

Chú ý: Nếu kim loại có nhiều hóa trị như

sắt , khi phản ứng với axit sẽ tạo ra muối

của kim loại có hóa trị thấp

Bazơ + dd axit

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2OFe(OH)2 + HCl FeCl2 + 2H2O

Oxit axit + dd kiềm

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2OCO2 + NaOH NaHCO3

SÌO2 + 2NaOH N2SÌO3 + H2O

Oxit axit + oxit bazơ

CaO + CO2 CaCO3

Muối + dd axit

- Điều kiện

• Axit tạo thành yếu hoặc dễ bay hơi

• Muối tạo thành không tan trong axit

mới

- Chú ý: Nếu axit tham gia và tạo thành

tương đương nhau thì muối kết tủa hay chất

bay hơi

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + COM + H2O

BaCl2 + H2SO4 BaSO4Ì + 2HClNaCl (rắn) + H2SO4đ N2SO4 + 2HClT

Dd muối + dd kiềm

Chú ý: Sản phẩm phải có chất kết tủa

2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 ị + NíbSO.i

Ba(OH)2 + FeSO4 BaSO4ị + Fe(OH)2^

Dd muối + dd muối

Chú ý: Sản phẩm phải có chất kết tủa

MgSO4 + BaCl2 MgCl2 + BaSO4ị

Dd muối + kim loại

a Kim loại không tan trong nước

Chú ý: Kim loại tham gia hoạt động mạnh

hơn kim loại trong muối và muối tạo thành

tan

b Kim loại tan trong nước ( Na , K , Ca ,

Ba )

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cuị

Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 2 Agị

2Na + H2O 2NaOH + H2t2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4

Nhiệt phân muối

2KMnO4 ——^ K2MnO4 + MnO2 + O2t2KClO3 ——^ 2KCl + 3O2t

2NaHCO3 ——^ N2CO3 + CO2Ì + H2O

Kim loại + phi kim

2Fe + 3Cl2 —2FeCl3

Zn + S ——^ ZnS

Dd kiềm + phi kim

2NaOH + Cl2 > NaCl + NaClO + H2OCa(OH)2 + Cl2 > CaOCl 2 + H2O

BẢNG 13 : ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ

KÍ HIỆU NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

ĐHQGHN: Đại học quốc gia Hà Nội

GVHD: Giáo viên hướ ng d ẫ n

SVTH: Sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giảng viên hướng dẫn nhận xét các vấn đề:

Kết cấu phương pháp trình bày:

Cơ sở lý luận:

Tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của luận văn, đồ án:

Các hướng nghiên cứu của đề tài có thể phát triển cao hơn:

Kết quả đạt ở mức nào ?( hoặc không đạt )

Bình dương, ngày Tháng Năm 2014

Giáo viên hường dẫn

Th.S Lê Thị Thanh Vân

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Bình dương, ngày tháng năm 2014

Giáo viên phản biện

Th.S Lưu Huỳnh Vạn Long

I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tầm quan trọng của đề tài

Giáo dục là một trong số các chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của xã hội và mụctiêu giáo dục là không ngừng nâng cao chất lượng dạy và học

Trước tiên nhà trường phải nâng cao chất lượng dạy tiến hành đổi mới phương phápdạy học nhằm truyền đạt cho học sinh khối lượng kiến thức cơ bản, đầy đủ, sâu sắc biếtvận dụng sáng tạo vào việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn đặt ra Giáo dục

đã luôn có sự đổi mới về nội dung phương pháp dạy học để đáp ứng được nhu cầu pháttriển của xã hội

Việc dạy học ở các trường hiện nay đã và đang đổi mới tích cực nhằm góp phầnthực hiện thắng lợi các mục tiêu của trường THCS Trong quá trình dạy học ở trườngphổ thông nhiệm vụ của giáo dục là nhằm phát triển tư duy của học sinh ở mọi bộ môn,trong đó có bộ môn hóa học là nhiệm vụ rất quan trọng Vì thế việc sử dụng hệ thốngcâu hỏi và bài tâp nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông, giúphọc sinh hiểu và nắm vững kiến thức, kĩ năng biết vận dụng sáng tạo là nhiệm vụ cầnthiết

Hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học là một trong những phương tiện cơ bản để dạy

và học môn hóa học, học sinh sẽ khó có thể nắm vững kiến thức nếu không được vậndụng lý thuyết đã học vào việc giải các bài tập Chính vì thế bài tập hóa học khôngnhững có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rông kiến thức đã họcmột cách sinh động phong phú mà còn thông qua đó để ôn tập, hệ thống hóa kiến thức,rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứngthú học tập Có thể nói hệ thống câu hỏi và bài tập vừa là nội dung cũng là phương tiên

để dạy và học tốt môn hóa học

Vấn đề về bài tập hóa học nói chung và bài tập thực nghiệm nói riêng từ trước chođến nay nhiều tác giả quan tâm, nhiều công trình, nhiều chuyên đề đề cập về lĩnh vựcnày được công bố, tuy nhiên ở những mức độ khác nhau Để góp phần tăng thêm nguồnphong phú về tài liệu tham khảo, có thể giúp cho các em tự học, tự kiểm tra kiến thức

dễ dàng và cho đồng nghiệp có thêm một nguồn tra cứu

Vì thế tôi chọn đề tài:

“Hệ thống các bài tập thực nghiệm hóa 9 nhằm làm tài liệu tham khảo cho dạy học ở

bậc THCS.”

2 Mục tiêu của đề tài

Hệ thống hóa các vấn đề lý thuyết liên quan đến các bài tập thực nghiệm như nhận biết,điều chế, tách chất đồng phân loại các bài tập theo từng chuyên đề để củng cố phát triểnthêm kiến thức khi giảng dạy về các bài tập thực nghiệm Nhằm vận dụng sáng tạo, linhhoạt kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề học tập và giảng dạy

3 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như :

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các dạng bài tập thực nghiệm hóa

- Phân tích chương trình phổ thông và cơ sở để chọn lọc những kiến thức có thể ápdụng cho bậc THCS

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các dạng bài tập thực nghiệm hóa

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài dựa trên các nguồn : sách, các chuyên

đề, tạp chí, internet để giải quyết nội dung đề tài

4 Nội dung của đề tài

Các bài tập "Nhận biết- tách- điều chế các chất" được đề cập trong suốt toàn bộchương trình THCS từ hoá học vô cơ cho đến hoá học hữu cơ Mặt khác đa số các bàitập này đều có liên quan đến phần lí thuyết được học trong chương trình Lí thuyết là cơ

sở kiến thức cho phương pháp giải bài tập Trên thực tế một bài tập hoá học muốn giảiđược thì phải vận dụng rất nhiều lí thuyết được tích luỹ từ trước đó Vì vậy, nếu họcsinh không có được nền tảng kiến thức cơ bản, không nắm vững lí thuyết thì việc giảibài tập hoá học nói chung cũng như giải bài tập "Nhận biết- tách- điều chế các chất" nóiriêng sẽ gặp rất nhiều khó khăn

Do đó để giúp các em giải quyết tốt hơn bài tập "Nhận biết- tách- điều chế cácchất" tôi nghĩ mỗi học sinh cần nắm vững hai mảng kiến thức lí thuyết quan trọng:

2 Những loại phản ứng hoá học và điều kiện xảy ra của các phản ứng đó.

Trong đề tài này tôi không nhắc lại những kiến thức cụ thể mà chỉ tập trung phânloại và hệ thống bài tập cũng như xây dựng thêm một số bài thuộc nhiều cấp độ khácnhau của yêu cầu vận dụng kiến thức, phát triển năng lực nhận thức cho học sinh

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1:

BÀI TẬP HÓA HỌC - NHỮNG LÝ THUYẾT CẦN THIẾT CHO

VIỆC GIẢI BÀI TẬP THỰC NGHIỆM

A BÀI TẬP HÓA HỌC:

1 Các khái niệm cơ bản

1.1 Khái niêm về bài tập hóa học :

Theo từ điển tiếng việt: Bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng những điều

đã học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyất bằng phương pháp khoa học Ở đây chúng

ta có thể hiểu rằng bài tâp hóa học là bài ra được lựa chọn một cách phù hợp với từngđối tượng, có nội dung rõ ràng, cụ thể Muốn giải bài tâp người học phải biết suy luậnlogic dựa vào kiến thức đã học, phải sử dụng những hiện tượng hóa học, những kháiniệm, những định luật, những phép toán để tìm ra hướng giải hợp lý và có hiệu quả

1.2 Tác dụng của bài tập hóa học [8]

Bài tập hóa học có tác dụng to lớn trong dạy học hóa học thể hiện những mặt sau:

1 Giúp cho học sinh hiểu được một cách chính xác các khái niệm hóa học, nắmvững bản chất của từng khái niệm đã học

2 Có điều kiện rèn luyện, củng cố và khắc sâu kiến thức hóa học cơ bản, hiểuđược mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức cơ bản

3 Góp phần hình thành kĩ năng, kĩ xảo cần thiết về bộ môn hóa học ở học sinh,giúp học sinh sử dụng ngôn ngữ hóa học đúng, chính xác

4 Có khả năng gắn kết các nội dung học tập ở trường với thực tiễn đa dạng,phong phú của đời sống xã hội hoặc trong sản xuất hóa học

1.3 Phân loại bài tập hóa học [8 ]

Bài tập hóa học được sử dụng ở trường THCS chủ yếu gồm các loại sau đây:

1.3.1 Bài tập định tính

a Bài tập lí thuyết: được sử dụng câu hỏi lí thuyết.

b Bài tập thực nghiệm:

- Bài tập thực nghiệm vừa có tính chất lí thuyết và thực hành

- Các dạng bài tập thực nghiệm: Nhận biết các chất, tách chất ra khỏi hỗn hợp, điều chếchất, quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích, dự đoán tính chất hóa học hoặc phản ứng

để xác định thành phần các chất trong các thí nghiệm

Chú ý: Bài tập thực nghiệm được sử dụng dưới các hình thức:

• Sử dụng các thí nghiệm hóa học và các dụng cụ hóa chất cần thiết để làm bài tập

• Bài tập chỉ được giải bằng lí thuyết ( mang tính chất thực nghiệm tưởng tượng )

• Bài tập sử dụng bằng hình vẽ ( để mô tả cách lắp dụng cụ, thu khí, hoặc từ hình

1.3.3 Bài tập tổng hợp có nội dung các loại bài tập trên

* Hướng nghiên cứu của đề tài này: Bài tập thực nghiệm định tính với hình thức giảibằng lý thuyết ( mang tính chất thực nghiệm tưởng tượng )

B NHỮNG LÝ THUYẾT CẦN THIẾT CHO VIỆC GIẢI BÀI TẬP THỰC

NGHIỆM:

1 Phân loại bài tập thực nghiệm

1.1 Nhận biết - phân biệt các chất

Dựa vào dấu hiệu đặc trưng để nhận biết ra chất cần nhận biết dùng phương pháp:

- Vật lý: Màu sắc, mùi, tính tan

- Hóa học: Dựa vào dấu hiệu đặc trưng (như kết tủa có màu, chất khí, dd đổi màu )xuất hiện khi phản ứng xảy ra giữa chất cần nhận biết và thuốc thử thích hợp

1.1.1 Nguyên tắc chung

Khi làm một bài nhận biết cần thực hiện theo các bước sau :

- Trích lấy mẫu thử

- Chọn thuốc thử thích hợp, tiến hành nhận biết theo thứ tự hợp lý

- Viết các phương trình phản ứng xảy ra

- Chọn tiếp các thuốc thử khác để nhận biết các chất còn lại.

- Có thể sử dụng ngay các chất vừa phát hiện ra để tìm các chất còn lại; Cũng

có trường hợp sử dụng ngay sản phẩm tạo thành của của các phản ứng đã dùng làmthuốc thử để nhận biết các chất còn lại

1.1.2.3 Không được dùng thêm một thuốc thử nào

- Chọn trong số các chất đã cho một chất nào đó có tín hiệu rõ rệt có thể pháthiện như màu sắc, mùi

- Dùng ngay chất đã phát hiện để nhận biết các chất còn lại

- Trong trường hợp không có chất nào có tín hiệu rõ rệt thì phải cho lần lượttừng chất phản ứng và tổ hợp các hiện tượng Dùng phương pháp loại trừ để nhận biết

ra các chất Trong trường hợp này tốt nhất dùng phương pháp kẻ bảng

1.1.3 Để chọn thuốc thử thích hợp cần chú ý những điểm sau

- Các dung dịch muối của kim loại từ magie đến đồng thì có thể nhận biết bằngcách tạo kết tủa rồi nhận biết qua màu sắc kết tủa

Ví dụ: Fe(OH)3 có màu nâu đỏ, Cu(OH)2 có màu xanh, Mg(OH)2 có màu trắng

- Muối của của bạc ( ví dụ AgNO3) nếu có mặt với các muối từ magie đến đồng

mà được nhận biết bằng dịch kiềm thì dấu hiệu để nhận ra bạc là chất không tan của

Ag2O có màu nâu thẫm

- Một số muối không tan trong axit dễ nhận biết: AgCl, BaSO4, CuS, PbS

- Nếu dung dịch có kim loại Na, K thì nhận biết bằng màu sắc ngọn lửa khi đốt Ví dụ:

4Cho BaCl2 vào 3 ống nghiệm đựng 3 dung dịch trên ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng là: H2SO4

H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl

Còn lại 2 axit: cho tác dụng với dd AgNO3 ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng là HCl còn lại là HNO3

HCl + AgNO3 AgCl + HNO3

Ví dụ 2: Có 4 lọ mất nhãn đựng các dung dịch: HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl Bằng phương pháp hóa học nhận biết chúng [10]

Giải

Trích mỗi mẫu 1 ít vào các ống nghiệm làm mẫu thử

- Dùng quỳ tím nhận biết được

HCl: do dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ, NaOH: do dung dịch làm quỳ tím hóa xanh

- Cho dd BaCl2 vào 2 mẫu còn lại, mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng thì chất ban đầu trong mẫu là Na2SO4

BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl

- Dùng AgNO3 nhận biết NaCl: xuất hiện kết tủa trắng AgCl

AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

Ví dụ 3 :Trong một bình chứa hỗn hợp khí: CO, CO2, SO2 Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết từng chất.[1]

Giải

- Cho hỗn hợp khí qua brom dư , nếu dung dịch brom nhạt màu chứng tỏ có khí SO2

SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr

- Cho hỗn hợp khí CO, CO2 sau khi qua dung dịch nước Brom, qua dung dịch

Ca(OH)2 dư cho kết tủa ,chứng tỏ trong hỗn hợp có CO2

5Chỉ dùng dung dịch HCl có thể nhận biết được tất cả các oxit trên do.

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O ( CuCl2 màu xanh )

MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O ( khí thoát ra có mùi hắc màu vàng lục )Ag2O + 2 HCl 2AgCl + H2O ( kết tủa trắng )

FeO + 2HCl FeCl2 + H2O ( dung dịch hơi xanh)

Ví dụ 5: Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch đựng trong lọ riêng biệt bị mất

nhãn:.AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 Dùng thêm 1 thuốc thử hãynhận biết mỗi dung dịch trên.[ 1]

Giải

Trích mỗi mẫu 1 ít vào các ống nghiệm làm mẫu thử : Thuốc thử chọn là phenolphaleinCho phenolphtalein lần lượt vào các dung dịch:

- Mẫu thử tạo màu hồng là : KOH

- Cho dung dịch KOH vào các mẫu còn lại

+ Mẫu tạo kết tủa nâu là dung dịch AgNO3

AgNO3 + KOH AgOH + KNO3

Vì AgOH kém bền: 2AgOH Ag2O ( màu nâu ) + H2O

+ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là dung dịch Mg(NO3)2

Mg(NO3)2 +2 KOH Mg(OH)2 + 2KNO3

+ Mẫu không có hiện tượng gì là NaCl

- Các mẫu thử AlCl3, Zn(NO3)2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng tan trong dung dịch KOH dư Đem 2 mẫu này cho phản ứng với dd AgNO3

+ Mẫu tạo kết tủa trắng là dung dịch AlCl3

3AgNO3 + AlCl3 3AgCl + Al(NO3)3

+ Mẫu không có hiện tượng gì là Zn(NO3)2

Ví dụ 6 :Có các dung dịch sau: NaOH, H2SO4, HCl, Na2CO3.Chỉ được dùng thêm 1 thuốc thử hãy phân biệt các dung dịch đó [1]

Giải

Trích mỗi mẫu 1 ít vào các ống nghiệm làm mẫu thử : Thuốc thử chọn dung dịch BaCl2

Cho dung dịch BaCl2 lần lượt vào các mẫu thử trên chia làm 2 nhóm

+ Nhóm 1: Gồm NaOH và HCl không có hiện tượng gì

+ Nhóm 2: Gồm dung dịch H2SO4 và dung dịch Na2CO3 tạo kết tủa trắng

BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl (1)

6BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl (2)

- Lấy lần lượt 2 dd nhóm 1 làm thuốc thử

cho các thuốc thử tác dụng với kết tủa thu được ở 2 phản ứng (1), (2)

+ Nếu kết tủa tan thì dung dịch đã lấy dung dịch HCl và kết tủa là BaCO3 còn kết tủakhông tan là BaSO4 ( nhận được dung dịch Na2CO3 và dung dịch H2SO4 )

BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O

+Nếu dung dịch lấy làm thuốc thử không hòa tan được BaSO4 và BaCO3 thì đó làdung dịch NaOH

Ví dụ 7: Không dùng hóa chất khác hãy phân biệt các dung dịch sau: NaCl, CuSO4,

H2SO4, MgCl2, NaOH.[7]

Giải:

- Trích mỗi mẫu 1 ít vào các ống nghiệm làm mẫu thử

- Quan sát xem lọ nào dung dịch màu xanh là dung dịch CuSO4

- Dùng dung dịch CuSO4vừa tìm được cho tác dụng lần lượt với các mẫu thử còn lại,mẫu thử nào cho kết tủa xanh là dung dịch NaOH

CuSO4 + 2NaOH NíbSO.i + Cu(OH)2

- Cho các mẫu thử còn lại tác dụng với hai mẫu thử còn lại tác dụng với kết tủaCu(OH)2, mẫu thử nào làm kết tủa tan là dung dịch H2SO4

Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O

- Dùng dung dịch NaOH đã tìm được cho tác dụng với 2 mẫu thử còn lại mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là dung dịch MgCl2

2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2 + 2NaCl

- Mẫu thử còn lại là NaCl

Ví dụ 8 : Không dùng hóa chất khác hãy phân biệt các dung dịch sau HCl, H2SO4,BaCl2, Na2CO3.[6]

Giải

Lần lượt cho 1 mẫu thử tác dụng với 3 mẫu thử còn lại ta có kết quả:

Na 2 CO 3 Sủi bọt khí Sủi bọt khí kết tủa trắng

Dựa vào bảng trên ta thấy khi cho một mẫu thử nhỏ vào 3 mẫu thử kia sẽ xảy ra mộttrong 4 trường hợp Trong các trường hợp trên duy nhất chỉ có trường hợp 2 là chỉ tiếnhành 1 lần đã phát hiện được dung dịch BaCl2 và Na2CO3 vì khi cho H2SO4 vào 3 mẫuthử còn lại, một mẫu thử dung dịch trong suốt là HCl, một mẫu thử có kết tủa là BaCl2 1mẫu thử có CO2 bay lên là Na2CO3

Phản ứng : BaCl2 + H2SO4 2HCl + BaSO4

Na2CO3+ H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O

N2CO3+ 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O

1.1.4.

Tồng hợp các thuốc thử nhận biết các chất :(Phụ lục : Bảng 1 đến bảng 7 ) 1.2 Tách chất ra khổi hỗn hợp các chất

1.2.1 Nguyên tắc chung

Khi làm một bài tập về tách chất sử dung phương pháp vật lý hay phương pháp hóa họchoặc kết hợp cả hai

Phản ứng chọn để tách chất phải thỏa mãn ba điều kiện sau:

• Chỉ tác dụng với một chất trong hỗn hợp ( thường là chất muốn tách )

• Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng ra khỏi hỗn hợp

( như kết tủa , dung dịch )

• Từ sản phẩm tái tạo dễ dàng tái tạo thành chất ban đầu

1.2.2 Các phương pháp tách

- Phương pháp vật lý: Thường sử dụng phương pháp:

• Lọc: Tách chất không tan ra khỏi chất lỏng

• Cô cạn: Tách cất chất rắn không bay hơi ra khỏi dung dịch

• Chưng cất: Tách chất lỏng ra khỏi hỗn hợp nhờ sự khác nhau về nhiệt độ giữachúng

Khi làm bài tập tách các chất trong hỗn hợp các chất cần chú ý các điểm sau:

- Trong hỗn hơp dung dịch tách có mặt của kim loại bari thì không tách chúng dướidạng muối BaSO4 vì muối này rất bền khó tái tạo lại chất ban đầu

- Đối với dung dịch chứa kim loại nhóm IIA như canxi, bari, magie thì tạo ra muốicacbonat; đối với magie có thể tạo ra magie hidroxit

- Hỗn hợp dung dịch tách có muối của nhôm hoặc kẽm thì dùng kiềm dư : lúc đầu tạokết tủa rồi kết tủa tan khi kiềm dư tạo thành dung dịch; Tách lấy dung dịch làm kết tủaxuất hiện trở lại bằng cách sục khí CO2 vào dung dịch; Lấy kết tủa này tác dụng với axittương ứng thu được muối ban đầu Hai muối nhôm và kẽm cách tách tương tự nhau vìthế nên khi xây dựng bài tập tách cần tránh trường hợp hai muối này cùng nằm tronghỗn hợp tách

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

Cho hỗn hợp Cu, Ag vào trong dung dịch AgNO3, Cu tan, thu hồi được Ag

Cu+2AgNOs Cu(NOs)2 + 2Ag

Ví dụ 2 :Cho hỗn hợp A gồm các dung dịch: NaCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl2, CaCl2 vàCa(HCO3)2 Làm như thế nào để thu được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên.[2]

Giải

Cho dung dịch BaCl2 dư vào hỗn hợp dung dịch A trên lúc đó xảy ra phản ứng

9BaCl2 + N2SO4 BaSO4 + 2NaCl

BaCl2 + MgSO4 BaSO4 + MgCl2

- Lọc bỏ kết tủa sau phản ứng thu hồi được hỗn hợp B gồm NaCl, MgCl2

,CaCl2,Ca(HCO3)2 và BaCl2 Cho dung dịch Na2CO3 dư vào B

BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl

MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl

Ca(HCO3)2 + N2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3

CaCl2 + N2CO3 CaCO3 + 2NaCl

Loại bỏ kết tủa dung dịch gồm NaCl, NaHCO3, Na2CO3 dư cho dung dịch HCl dư vào hỗn hợp trên

N2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O

NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O

Cô cạn dung dịch sau phản ứng để nước và axit dư bay hơi hết ta thu được NaCl tinh khiết

Ví dụ 3: Trình bày phương pháp tách các chất sau ra khỏi hỗn hợp chất rắn: CaCO3, CaSO4.[1]

Giải:

Cho hỗn hợp 2 muối vào dung dịch H2SO4 và đun.ta tách được CaSO4 vì CaCO3 tác dụng còn CaSO4 thì không.Tách lấy CaSO4

CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O

Cho khí CO2 vừa thu được vào dd Ca(OH)2 dư thì sẽ có CaCO3 tạo thành

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O

1.3 Điều chế các chất

1.3.1 Nguyên tắc chung

Từ các nguyên liệu đã cho, dựa vào phản ứng hóa học, điều kiện

( nhiệt độ, áp suất, xúc tác ) thích hợp để điều chế ra chúng

1.3.2 Các dạng điều chế

• Sử dụng một phản ứng hóa học ( mang tính chất thuộc lòng )

• Nhiều phản ứng hóa học: ( vận dụng): có 2 trường hợp:

- Từ nguyên liệu đã cho, sử dụng thêm hóa chất hổ trợ khác để điều chế ra chất

- Chỉ sử dụng hoá chất trong bài để điều chế ra chất

1 0

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2

Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + SO2

4FeS2 + 11 O2 : 2 2Fe2O3 +8 SO2

- Lấy Fe2O3 tác dụng với Al đun nóng thu được Fe :

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

1.3.4 Tổng hợp lý thuyết điều chế các chất (Phụ luc : Bảng 8 đến bảng 13 )

1.4 Hiện tượng hóa học - Xác định thành phần các chất

Dùng kiến thức đã được học để giải thích hiện tượng xảy ra trong tự nhiên hay

1 1trong quá trình thực nghiệm và xác định thành phần các chất

Khi làm bài tập dạng này cần chú ý:

• Nắm vững các tính chất vật lý và hóa học của các loại chất

• Biết vận dụng tính chất của từng loại để giải thích hiện tượng hay xác định thànhphần các chất các thí nghiệm được làm trực tiếp hay được mô tả qua lý thuyếtthực nghiệm

- Với các thí nghiệm liên tiếp mang tính chất mô tả, xác định thành phần các chấttrong mỗi thí nghiệm: Phân tích rõ hiện tượng, sản phẩm tạo thành trong mỗi thínghiệm để xác định được các chất cho đến khi các phản ứng kết thúc

1.4.2 Ví dụ minh họa :

Ví dụ 1: Giải thích tại sao đồ dùng bằng bạc để trong không khí nhiễm H2S một thời gian thường chuyển sang màu xám đen [3]

Giải:

Đồ dùng bằng bạc bị xám đen để trong không khí nhiễm H2S do :

4Ag +2 H2S + O2 2Ag2S ( xám đen) +2H2O

Ví dụ 2: Một học sinh say mê hoá học, trong chuyến thăm động Phong Nha có mang về

một lọ nước nhỏ từ trên động xuống, em đã tiến hành các thí nghiệm sau:[12]

a Đun sôi

b Cho tác dụng với dung dịch HCl.

c Cho tác dụng với dung dịch NaOH.

Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra [3]

1 2

Giải

Nước trong lọ lấy từ động có chứa chất Ca(HCO3)2

Hiện tượng xảy ra :

a Khi đun sôi có lớp cặn trắng ở đáy cốc do phản ứng

Ca(HCO3)2 ' C CaCO3 + H2O + CO2

b Khi cho tác dụng với dd HCl thì có khí không màu bay ra

Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O + 2CO2

c Khi tác dụng với dd NaOH có kết trắng xuất hiện

Ca(HCO3)2 +2 NaOH CaCO3 + Na2CO3 +2H2O

Ví dụ 3: Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình giải thích khi thả viên Na vào

dung dịch CuSO4.[11]

Giải

Đầu tiên viên Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên mặt dung dịch muối và tandần, có khí không màu thoát ra khỏi dung dịch, dung dịch xanh lam Cu(OH)2 chuyểndần thành kết tủa xanh

Phản ứng: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2

2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4

Ví dụ 4: Nung Cu trong không khí sau một thời gian phản ứng thu được chất rắn X cho

chất rắn X vào dung dịch H2SO4 ( đặc ) được dung dịch Y và khí Z có mùi hắc Chodung dịch NaOH vào Y thu được kết tủa T Dẫn khí Z vào dung dịch NaOH được dungdịch Q tác dụng được với dung dịch BaCl2 và dung dịch NaOH Xác định các chất từ Xtới Q

( biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn ).[2 ]

Giải

- Cu nung trong không khí thu được X gồm: Cu, CuO

- X khi tác dụng với H2SO4 ( đặc ) thu được dd màu xanh Y: CuSO4, có thể có H2SO4

dư , - Khí Z có mùi hắc đó khí SO2

- Y tác dụng với dd NaOH tạo ra kết tủa xanh T: Cu(OH)2

- Z khi cho vào dd NaOH thu được dd Q gồm: NaHSO3 và Na2SO3 do dd Q tác dụng được dd BaCl2 và dd NaOH

Các phản ứng xảy ra :

Cu + O2 2 2CuO

1 3

Cu + 2H2SO4 đ CuSO4 + SO2 +2H2OCuO + H2SO4 CuSO4 + 2H2O

2NaOH + H2SO4 N2SO4+ 2H2O

2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + N2SO4

SO2 + NaOH NaHSO3

SO2 +2 NaOH Na2SO3 + H2O

NaHSO3 + NaOH N2SO3 + H2O

N2SO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM - GỢI Ý GIẢI

VÀ ĐÁP SỐ

A BÀI TẬP.

2.1 Bài tập nhận biết.

2.1.1 Kim loại và oxit.

Bài 1 Bằng phương pháp hóa học phân biệt 3 kim loại sau Viết các phương trình phản

Bài 2 Có 4 kim loại đựng trong 4 lọ khác nhau sau đây.

a Nhôm, canxi, magie, bạc.

Bài 3: Hãy nhận biết các chất có trong hỗn hợp ( dạng bột) sau:[1],[10].

a Cu, Ag, Fe, FeO.

b Mg, Al, Fe, Ag.

c Al, Mg, Cu, Ag2O

d Zn, Al, Mg, Cu, Ag.

Viết các phương trình phản ứng xảy ra

Bài 4 Hãy phân biệt các chất sau bằng phương pháp hóa học.[4]

a CaO, MgO.

Cho các kim loại sau: Ba, Fe, Mg, Al, Ag.

a Phân biệt các kim loại với thuốc thử tự chọn

b Chỉ dùng H2SO4 loãng có thể phân biệt được các kim loại nào?

Bài 7: Cho các kim loại sau: Na, Fe, Ca , Al [1], [7]

a Phân biệt các kim loại với thuốc thử tự chọn

b Chỉ dùng H2O có thể phân biệt được các kim loại nào?

Bài 8 Có hỗn hợp đựng trong các gói riêng biệt: Fe + FeO, Fe + Fe2O3, FeO + Fe2O3.Hãy nhận biết chúng chỉ dùng một hóa chất.[1]

Bài 9: Chỉ được dùng một hóa chất làm thuốc thử Hãy nhận biết các chất sau đựng

trong lọ riêng biệt Viết các phương trình phản ứng xảy ra [5], [7], [10],

a Mg, Al, Al2O3

b Ag, Al, CaO.

c BaO, Mg, Cu.

d Ag2O, Mg, Ag (Ag2O , Fe , Cu)

e MnO2, Ag, Fe, CuO

f BaO ( CaO), Al2O3, MgO (K2O, Al2O3, MgO)

g CuO, FeO, MnO2, Ag2O, Fe + FeO

d. NaNO3, NaCl, Na2S, Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3.

Bài 2 Các dung dịch sau đựng trong các lọ mất nhãn Bằng phương pháp hóa học nhận

f. N2SO3, CuSO4, FeCl3, Al(NO3)3

g. NaNO3, Na2SO4, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, MgSO4, FeSO4, CuSO4

Bài 3 Cho các chất rắn sau ở trong các lọ riêng biệt Hãy phận biệt chúng bằng

e. NaCl, Na2SO4, CaCO3, Na2CO3 và BaSO4

Bài 4.Có 3 mẫu phân bón hóa học không ghi nhãn là:[11],[7]

a. KCl, phân đạm NH4NO3 và phân supephotphat ( phân lân ) Ca(H2PO4)2

b. KCl, KNO3, Ca(H2PO4)2

Bài 5 Các dung dịch sau đây đựng trong lọ riêng biệt bị mất nhãn Dùng một thuốc thử

thích hợp để nhận biết chúng [1],[3],[5],[7],[10]

a. CuCl2, MgCl2, NaCl