Tài liệu Skkn hướng dẫn học sinh giải bài tập tách chất ra khỏi hỗn hợp

PHẦN I – PHẦN MỞ ĐẦU I. Lời mở đầu: 1. Lý do chọn: Dạy và học là quá trình tham gia của thầy và trò, trong đó người thầy giữ vai trò hướng dẫn học sinh học tập tích cực, chủ động và sáng tạo. Để thu được kết quả cao đòi hỏi người thầy phải có sự chuẩn bị chu đáo về nội dung, kiến thức cũng như phải lựa chọn phương pháp giảng dạy cho phù hợp để học sinh lĩnh hội tri thức đạt kết quả cao nhất. Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với thực tiễn lao động, sản xuất, là môn khoa học ứng dụng và có vai trò quan trọng trong quá trình đi lên của các quốc gia - đặc biệt những nước đang phát triển như nước ta. Do đó học sinh cần phải được trang bị những kiến thức có tính hệ thống cơ bản, cần thiết về hoá học, những ứng dụng hoá học để học sinh THCS khi tốt nghiệp ra trường không chỉ có con đường duy nhất là đi học lên cấp cao hơn mà còn có thể đi thẳng vào lao động sản xuất ... , góp phần đưa đất nước theo kịp sự phát triển như vũ bão hiện nay của khoa học và cùng hoà chung vào xu thế phát triển của thời đại . Bài tập hoá học là phương tiện hiệu nghiệm trong giảng dạy hoá học. Thông qua giải bài tập hoá học giúp cho học sinh hình thành, rèn luyện, củng cố kiến thức, kỹ năng về hoá học. Bài tập hoá học là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện và phát triển tư duy của học sinh. Trong quá trình giải bài tập hoá học, học sinh bắt buộc phải thực hiện các thao tác tư duy để tái hiện kiến thức cũ, tìm ra mối liên hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng, học sinh phải phân tích, tổng hợp, phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải. Nhờ vậy tư duy của học sinh phát triển và năng lực làm việc độc lập, sáng tạo được nâng cao. Bài tập hoá học cũng là một phương tiện nhằm tích cực hoá hoạt động của học sinh trong quá trình 1 dạy - học hoá học. Những kiến thức kĩ năng không phải giáo viên rót vào họ, nhồi cho họ mà thông qua hoạt động tích cực của mình học sinh đã tìm kiếm được. Vì vậy nếu các bài tập hoá học được đưa ra đúng lúc, vừa trình độ để học sinh có thể tự lực giải quyết có ý nghĩa rất quan trọng trong giảng dạy bộ môn hóa học Bài tập hoá học còn là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức kĩ năng của học sinh, nó giúp giáo viên phát hiện được trình độ của học sinh, làm bộc lộ những khó khăn, sai lầm của học sinh trong học tập hoá học.Từ đó giáo viên kịp thời điều chỉnh phương pháp giảng dạy của mình và có biện pháp giúp học sinh vượt qua khó khăn, khắc phục những sai lầm đó. Bài tập hoá học còn giúp học sinh mở mang hiểu biết thực tiễn của mình, giúp giáo dục tư tưởng đạo đức và rèn phong cách làm việc của người lao động mới: Làm việc có kế hoạch, có phân tích tìm phương hướng trước khi làm việc cụ thể. Đặc biệt là phải kể đến các bài tập thực nghiệm, bài tập tính theo phương trình hoá học, bài tập nhận biết chất, bài tập tách chất… Chúng giúp rèn cho học sinh tác phong cần cù, cẩn thận, tiết kiệm, độc lập, sáng tạo trong công việc Ở trường THCS, chỉ khi học lên lớp 8 học sinh mới bắt đầu được học bộ môn hóa học, thời gian học không nhiều (2 tiết/tuần), vì vậy học sinh rất hay quên kiến thức nếu như không có phương pháp dạy học phù hợp, gắn với việc giải bài tập hóa học. Như vậy, để có kỹ năng giải bài tập hóa học thì trước hết các em phải biết phân dạng bài tập và biết các bước giải cho từng dạng bài. Nếu chỉ theo phân phối chương trình và nội dung kiến thức trong sách giáo khoa thì học sinh khó có thể có những kỹ năng và thao tác làm nhanh và chính xác được tất cả các dạng bài, đặc biệt với những dạng bài ít gặp. Trong đó có dạng bài “tách chất ra khỏi hỗn hợp”, các em thường lúng túng khi gặp và thường cho là loại bài khó. 2 Xuất phát từ lý do trên cùng với những suy nghĩ làm thế nào giúp học sinh giải tốt các bài tập hóa học phần “tách chất ra khỏi hỗn hợp”, tôi xin đưa ra một số ý kiến của mình qua sáng kiến “Hướng dẫn học sinh giải bài tập tách chất ra khỏi hỗn hợp” 2. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp “sử dụng sơ đồ hóa” làm phương tiện dạy học trong dạng bài tập “tách chất ra khỏi hỗn hợp” theo hướng tổ chức hoạt động tự học của học sinh ở nhà và trên lớp nhằm giúp học sinh có thêm kỹ năng giải bài tập hoá học một cách thành thạo và chính xác hơn 3. Nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn việc tổ chức tự học ở nhà và trên lớp của học sinh - Xây dựng phương pháp hướng dẫn học sinh phân tích và giải bài tập dạng “tách chất ra khỏi hỗn hợp” - Thông qua thực nghiệm sư phạm kiểm tra hiệu quả của việc sử dụng “sơ đồ hóa” để hình thành và rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải bài tập “tách chất ra khỏi hỗn hợp” 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 4.1. Đối tượng: - Các dạng bài tập tách chất ra khỏi hỗn hợp - Học sinh lớp 9 trường trung học cơ sở Thành Lâm – Bá Thước – Thanh hóa 4.2. Phạm vi nghiên cứu: - Chương trình hóa học lớp 9, dạng bài tập tách chất 3 5. Phương pháp nghiên cứu: 5.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu: 5.2. Phương pháp quan sát: - Quan sát học sinh tiếp thu và vận dụng kiến thức đã học. - Giáo viên dự giờ, thăm lớp. 5.3. Phương pháp điều tra và thực nghiệm: - Dùng hệ thông câu hỏi và phiếu điều tra. - Trao đổi với giáo viên và học sinh. - Trực tiếp giảng dạy và kiểm tra kết quả của học sinh. 5.4. Phương pháp tổng kết, đánh giá, rút kinh nghiệm 6. Thực trạng vấn đề: Một trong những vấn đề mà giáo viên khi giảng dạy hoá học đều quan tâm đó là: Làm thế nào để học sinh có kĩ năng giải bài tập hoá học . Thực trạng cho thấy hầu hết học sinh khi đọc một bài tập hoá học phải mất rất nhiếu thời gian để xác định và phân dạng bài tập, phần còn lại để các em tính toán trình bày lời giải của mình không còn thời gian là bao nhiêu. Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy nhiều em còn lúng túng khi làm bài tập về “tách chất ra khỏi hỗn hợp”. Việc học sinh không giải được hoặc giải sai bài tập chưa đủ cơ sở để kết luận các em không hiểu biết gì về kiến thức và kĩ năng hoá học mà do nhiều nguyên nhân, trong đó chủ yếu là do: Không hiểu điều kiện của bài tập, không biết cần vận dụng kiến thức nào để giải bài tập, không biết cách thực hiện cụ thể vì yếu về kĩ năng nhận biết, phân loại các chất, viết PTHH sai vì chưa biết vận dụng tính chất hoá học của chất... 4 Qua khảo sát đầu năm của 2 năm học khi cho học sinh làm bài tập về tách chất ra khỏi hỗn hợp tôi thấy kết quả chưa cao, cụ thể: Năm học Số HS Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém 2009- 2010 39 0 1 23 12 3 2009 - 2010 44 0 2 25 15 2 Từ thực trạng trên tôi mạnh dạn đưa ra phương pháp “Sử dụng sơ đồ hóa để hướng dẫn giải bài tập tách chất khỏi hỗn hợp” để hình thành và rèn luyện kỹ năng giải bài tập phần tách chất nói riêng và kỹ năng giải bài tập hóa học nói chung cho học sinh PHẦN II – GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1. Các giải pháp thực hiện: 1.1. Đối với học sinh: Để làm thành thạo dạng bài tập tách chất ra khỏi hỗn hợp trước hết học sinh phải nhớ và hiểu tính chất hoá học của từng loại chất: Kim loại, phi kim, oxit, axit, bazơ, muối. Đối với những chất cụ thể, ngoài tính chất chung phải nhớ được tính chất riêng, phương pháp điều chế sau đó vận dụng kiến thức đó một cách linh hoạt. Ngoài ra còn phải biết rõ các bước tách chất ra khỏi hỗn hợp để vận dụng làm bài tập tách chất thì mới có thể giải nhanh được. 1.2. Đối với Giáo viên: Giáo viên đòi hỏi phải có sự đầu tư, tìm tòi vận dụng được linh hoạt kiến thức lí thuyết vào từng bài, từng loại chất, từ đó hướng dẫn học sinh thực hiện theo các bước: - Giới thiệu các phương pháp vật lý đơn giản để tách các chất ra khỏi hỗn hợp - Giới thiệu các phản ứng (tính chất) thường dùng trong dạng bài tách chất ra khỏi hỗn hợp 5 - Giới thiệu phương pháp tổng quát cho từng dạng bài, "Sơ đồ định hướng" được áp dụng đối với hỗn hợp các chất rắn, hỗn hợp các chất lỏng và hỗn hợp các chất khí. + Hướng dẫn học sinh phân tích đề bài + Hướng dẫn lập sơ đồ hóa + Học sinh làm lời giải chi tiết trên cơ sở của sơ đồ hóa (Mỗi dạng bài có ví dụ cụ thể, giáo viên hướng dẫn chi tiết 1 ví dụ, sau đó học sinh luyện tập với các bài tương tự) - Ra bài tập về nhà 2. Các biện pháp thực hiện: 2.1. Tách các chất ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp vật lý: Giáo viên giới thiệu các phương pháp vật lý dùng để tách chất ra khỏi hỗn hợp. Với mỗi phương pháp giáo viên có ví dụ cụ thể và yêu cầu học sinh làm thí nghiệm sau khi đã trình bày lời giải. a. Phương pháp lắng gạn: Dùng dể tách các chất rắn có khối lượng riêng khác nhau khỏi nước hoặc dung dịch VD: Bột CuO bị lẫn bột than. Hãy trình bày phương pháp vật lý để tách riêng bột CuO. * Giải: Cho hỗn hợp bột CuO lẫn bột than vào cốc, thêm nước vào, khuấy đều rồi lắng gạn. Làm đi làm lại nhiều lần bột than nhẹ sẽ trôi theo nước ra ngoài, bột CuO chìm xuống đáy. Lúc này ta thu được CuO bằng phương pháp lọc. b. Phương pháp cô cạn: Dùng để tách chất tan rắn (không hóa hơi khi gặp nhiệt độ cao) ra khỏi dung dịch VD: Trình bày phương pháp để thu được muối từ nước muối? * Giải: Đun sôi hỗn hợp, nước bay hơi, còn lại chất rắn là muối kết tinh c. Phương pháp lọc: Dùng để tách kết tủa (chất rắn) khỏi dung dịch 6 VD: Đường bị lẫn một ít cát. Trình bày phương pháp để làm sạch đường. * Giải: Hòa tan hỗn hợp đường và cát vào nước. Khi đó đường bị tan vào nước còn lại cát không tan. Cho giấy lọc vào phễu, lọc và thu phần nước lọc, đem cô cạn phần nước lọc ta thu được đường. d. Phương pháp chưng cất: dùng để tách các chất lỏng dễ bay hơi ra khỏi hỗn hợp. Phương pháp này chỉ áp dụng khi các chất có nhệt độ sôi chênh lệch nhau khá lớn (khoảng 200C trở lên). Sau đó dùng phương pháp ngưng tụ để thu lại các chất. VD: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp rượu và nước. Biết nhiệt độ sôi của rượu là 78,30C. Đối với phương pháp này, GV có thể liên hệ đến thí nghiệm chưng cất nước đã học ở lớp 8 hoặc hiện tượng nấu rượu trong thực tế * Giải: Cho hỗn hợp vào dụng cụ chưng cất, rượu và nước có nhiệt độ sôi khác nhau do đó ta thu được rượu ở 78,30C, còn lại nước thu được ở 1000C e. Phương pháp chiết tách: dùng để tách các chất lỏng không tan vào nhau từ hỗn hợp tách lớp. VD: Hãy trình bày phương pháp để tách riêng dầu ăn có lẫn nước? * Giải: Cho dầu ăn có lẫn nước vào phễu chiết. Dầu ăn không tan trong nước và nhẹ hơn nước nổi lên trên. Mở khóa cho nước chảy xuống vừa hết, đóng khóa lại ta tách được dầu ăn riêng và nước riêng. g. Phương pháp từ tính: Dùng để tách chất bị nhiễm từ (bị nam châm hút) ra khỏi hỗn hợp rắn gồm chất bị nhiễm từ và chất không bị nhiễm từ. VD: Trình bày phương pháp vật lý để tách riêng vụn sắt, vụn đồng ra khỏi hỗn hợp vụn Sắt và Đồng. * Giải: Dùng thanh nam châm (đã bọc nilon mỏng), chà nhiều lần lên hỗn hợp. Do Sắt có tính nhiễm từ nên bị hút vào thanh nam châm, còn Đồng thì 7 không bị hút do không có tính nhiễm từ. Làm đi làm lại nhiều lần ta thu được Sắt riêng, Đồng riêng. Bài tập vận dụng Câu 1: Trình bày cách tách riêng từng chất trong hỗn hợp gồm dầu hỏa và nước. Câu 2: Trình bày phương pháp để tách riêng từng chất trong hỗn hợp gồm muối ăn, cát và nước. Câu 3: Trình bày cách để tách riêng từng chất trong hỗn hợp gồm vụn gỗ và vụn sắt. Câu 4: Trình bày cách tách riêng từng chất trong hỗn hợp gồm bột Sắt, bột Lưu huỳnh và muối ăn. Câu 5: Muối ăn bị lẫn một ít cát và gạo. Trình bày phương pháp để làm sạch muối ăn? Câu 6: Trình bày phương pháp để thu riêng biệt đá vôi, muối trong hỗn hợp gồm đá vôi và muối ăn. Câu 7: Trình bày phương pháp vật lý để thu được Benzen tinh khiết từ Benzen có lẫn nước. 2.2. Tách các chất ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp hóa học: * Nguyên tắc chung: - Chỉ tác dụng lên một chất trong hỗn hợp và sản phẩm tạo thành có thể được tách dễ dàng khỏi hỗn hợp bằng phương pháp vật lý (như tạo kết tủa, tạo thành hai dung dịch không tan vào nhau) - Từ sản phẩm tái tạo (điều chế) lại chất ban đầu. * Sơ đồ định hướng được thực hiện theo các bước sau: (?) Bài toán tổng quát: 8 Bằng phương pháp hóa học, em hãy trình bày phương pháp để tách riêng A, B ra khỏi hỗn hợp A và B? * Cách giải: Bước 1: Chọn chất X chỉ tác dụng với chất A (mà không tác dụng với chất B trong hỗn hợp) để chuyển A thành A1 ở dạng kết tủa, bay hơi hoặc hòa tan, sau đó tách ra khỏi B (bằng cách lọc hoặc tự tách) Bước 2: Điều chế lại chất A từ chất A1 * Sơ đồ tổng quát: +X A, B tách B +Y A1 (, , tan) A *Chú ý: Nếu hỗn hợp A, B đều tác dụng được với X thì dùng chất X chuyển cả A, B trong hỗn hợp thành A/, B/ rồi tách A/, B/ thành 2 nhóm. Sau đó tiến hành bước 2 (điều chế lại A từ A/, B từ B/ ) Sơ đồ tổng quát: +Y +X (tách A, B h) B/ B +Z A/ A * Một số lưu ý khi làm dạng bài tập này: - Các oxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh như: K 2O, Na2O, MgO, Al2O3 không bị khử bởi các chất khử CO, H 2, C,… Nếu muốn điều chế các kim loại này thì phải chuyển thành muối clorua rồi điện phân nóng chảy muối clorua 9 - Muốn điều chế kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ người ta điện phân nóng chảy muối clorua, không dùng muối sunfat vì khó nóng chảy, không dùng muối nitrat vì dễ nổ - Riêng điều chế Nhôm thì điện phân nóng chảy Al 2O3, không điện phân nóng chảy muối nhôm vì muối này thăng hoa ở nhiệt độ cao - Hai kim loại Nhôm và Sắt thụ động với axit HNO 3 (đặc, nguội) và H2SO4 (đặc, nguội) 2.3. Phân loại bài tập và cách giải: Dạng1: Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp (tinh chế) Đây là dạng bài tập tách chất đơn giản nhất, trong đó chất được tách ra thường là chất không phản ứng được với chất X, hoặc là chất duy nhất phản ứng được với X so với các chất có trong hỗn hợp. Chỉ cần thực hiện bước 1. * Trường hợp 1: Đối với chất rắn Bài tập 1: a. Đề bài: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng đồng ra khỏi hỗn hợp gồm vụn đồng, vụn sắt và vụn kẽm. b. Hướng dẫn học sinh thực hiện các bước: * Phân tích đề bài: Chọn chất X không tác dụng được với đồng nhưng tác dụng được với sắt và kẽm. Vậy để chọn được X thì phải vận dụng tính chất hóa học của kim loại và dãy hoạt động hóa học của kim loại. Theo đó: Trong hỗn hợp thì Đồng không tác dụng được với dung dịch axit có tính oxi hóa yếu (VD: HCl và H2SO4(loãng)) Do đó ta chọn X là axit (HCl hay H2SO4 loãng đều được) * Viết dưới dạng sơ đồ: 10 Cu + HCl Hỗn hợp Cu, Fe, Zn (dư) Dung dịch ZnCl2, FeCl2 c. Giải: Cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sắt và Kẽm sẽ tan ra. Chất rắn còn lại không phản ứng chính là Đồng. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Lọc dung dịch thu chất rắn ta được Đồng Sau khi hướng dẫn học sinh tỉ mỉ cách giải bài tập 1, giáo viên đưa ra một số bài tập tương tự để học sinh luyện tập. Bài tập 2: a. Đề bài: Trình bày phương pháp hóa học để thu được MgO từ hỗn hợp gồm Fe2O3 và MgO. b. Hướng dẫn: GV gợi ý HS chú ý đến sự khác biệt giữa oxit của kim loại Magie và oxit của kim loại sắt. Từ những lưu ý của GV (mục 2.2) HS dễ dàng chọn được chất X là H2 hoặc C hoặc CO Tiếp theo, HS phải vận dụng tính chất của kim loại, oxit kim loại để loại bỏ kim loại Sắt ra khỏi hỗn hợp gồm MgO và Fe bằng cách dùng H2SO4 (đặc, nguội) hoặc HNO3 (đặc, nguội) * Sơ đồ: Fe + H2 to + H2SO4 (đặc, nguội) 11 + NaOH (dư) to MgO, Fe2O3 MgO, Fe MgSO4 Mg(OH)2 MgO c. Giải: - Nung nóng hỗn hợp 2 oxit rồi dẫn luồng khí H2 (dư) đi qua. to Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3 H2O to MgO + Không xảy ra phản ứng H2 - Hỗn hợp chất rắn thu được gồm: Fe và MgO, sau khi để nguội đem phản ứng với axit H2SO4 (đặc, nguội) dư thì chỉ có MgO tham gia phản ứng MgO + H2SO4 (đ, ng) MgSO4 + H2O - Lọc bỏ chất rắn (Fe), dung dịch thu được đem tác dụng với dung dịch NaOH (dư) H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2  + Na2SO4 - Lọc thu kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được MgO to Mg(OH)2 MgO + H2O * Trường hợp 2: Đối với chất lỏng Bài tập 2: a. Đề bài: Tách riêng NaCl ra khỏi dung dịch chứa NaCl và CaCl2. b. Hướng dẫn: * Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào tính chất hóa học của muối chọn chất X sao cho: 12 + X tác dụng với CaCl2, không tác dụng với NaCl + Sản phẩm dễ tách khỏi NaCl chất còn lại ta thu được NaCl *Sơ đồ: Hỗn hợp CaCl2, NaCl + HCl NaCl, Na2CO3 (dư) +Na2CO3 (dư) NaCl CaCO3  c. Giải: (Cách giải tương tự học sinh có thể tự làm được). * Trường hợp 3: Đối với chất khí Bài tập 3: a. Đề bài: Tách riêng khí CO2 ra khỏi hỗn hợp gồm CO2, N2, O2, H2 b. Hướng dẫn: Với bài này, giáo viên yêu cầu học sinh phân tích đề, vận dụng kiến thức về tính chất của CO2 làm đục nước vôi trong tạo ra CaCO3 kết tủa. Nung CaCO3 ở nhiệt độ cao sẽ thu được CO2. N2, O2, H2 Hỗn hợp CO2, N2, O2, H2 + Ca(OH)2 (dư) to CaCO3  CO2 Học sinh tự giải dựa theo cách giải bài tập 1. * Cần chú ý vì là hỗn hợp khí nên phải dẫn hỗn hợp khí trên qua bình nước vôi trong (dư) để toàn bộ CO2 phản ứng để tạo thành kết tủa hết. Bài tập vận dụng: 13 Bài 1: (Bài 5, trang 6, SGK hóa học 9) Làm thế nào để thu được khí oxi từ hỗn hợp CO2 và O2 CO2, O2 +Ca(OH)2 (dư) O2 Bài 2: (Bài 3, trang 21, SGK hóa học 9) Khí CO dùng làm chất đốt trong công nghiệp, có lẫn tạp chất là khí SO2 và CO2. Làm thế nào để có thể loại bỏ những tạp chất ra khỏi CO bằng hóa+Ca(OH) chất rẻ2 tiền nhất? Viết PTHH. (dư) CO2, SO2, CO CO Bài 3: (Bài 2, trang 54, SGK hóa học 9) Dung dịch ZnSO4 có lẫn tạp chất CuSO4. Dùng kim loại nào +Znđể làm sạch dung dịch ZnSO4? ZnSO4, CuSO4 (dư) lọc bỏ chất rắn gồm Zn(dư) và Cu Bài 4: (Bài 4, trang 58, SGK hóa học 9) Dung dịch AlCl3 có lẫn tạp chất CuCl2. Có thể dùng hóa chất nào để làm sạch muối nhôm? giải thích và viết +Al (dư) PTHH. Lọc bỏ chất rắn gồm Al(dư) và Cu AlCl3, CuCl2 Bài 5: (Bài 3, trang 60, SGK hóa học 9) Có bột sắt lẫn tạp chất nhôm. Hãy trình bày phương pháp hóa học làm sạch bột sắt) +NaOH Al, Fe (dư) Lọc thu chất rắn là Fe Bài 6: (Bài 7, trang 72, SGK hóa học 9) Bạc dạng bột có lẫn tạp chất đồng, nhôm. Trình bày phương pháp3 hóa học để thu được bạc tinh khiết. +AgNO Cách 1: Ag, Cu, Al Cách 2: Ag, Cu, Al (dư) +HCl (dư) Lọc thu chất rắn là Ag Ag, Cu 14 +O2 to Ag, CuO +HCl (dư) Ag Bài 7: (Bài 3, trang 119, SGK hóa học 9) Nêu phương pháp hóa học loại bỏ khí etylen có lẫn trong+Br khí2 metan để thu được metan tinh khiết. CH4, C2H4 dư CH4 Bài 8: (Bài 15.11, trang 19, Sách bài tập hóa học 9) Dùng kim loại nào để làm sạch dung dịch đồng nitrat +Cu có lẫn tạp chất Bạc nitrat? Cu(NO3)2, AgNO3 (dư) Lọc bỏ chất rắn gồm Cu(dư) và Ag Bài 9: (Bài 15.21, trang 20. sách bài tập hóa học 9) Một hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3. Chỉ dùng nhôm và HCl, hãy nêu hai phương pháp điều chế Cu nguyên chất. +HCl (dư) Cách 1: CuO, Fe2O3 Cách 2: Al +HCl (dư) +Fe (dư) CuCl2, FeCl3, HCl Cu(lọc thu) thu H2 CuO, Fe2O3 +H2 (dư) Cu, Fe +HCl (dư) Cu (lọc thu) Bài 10: Trình bày phương pháp hóa học để thu được bạc tinh khiết từ hỗn hợp gồm bạc, nhôm, đồng, sắt. +HCl Cách 1: Ag, Al, Cu, Fe Cách 2: Ag, Al, Cu, Fe (dư) Cu, Ag + HCl (lọc) Cu, Ag +AgNO3 (dư) lọc thu chất rắn là Ag + O2 to CuO, Ag + HCl (lọc) Ag Bài 11: Metan bị lẫn ít tạp chất là CO2, C2H4, C2H2. Trình bày phương pháp hóa học để loại bỏ tạp chất khỏi 2metan. +Ca(OH) CO2, C2H4, C2H2, CH4 (dư) C2H4, C2H2, CH4 15 +Br2 dư CH4 Bài 12: Để làm sạch Đồng kim loại có lẫn tạp chất là Zn, Sn, Pb, người ta khuấy Đồng kim loại này với dung dịch CuSO4 bão hòa. Giải thích và viết PTHH. Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu Sn + CuSO4 SnSO4 + Cu Pb + CuSO4 PbSO4 + Cu Dạng 2: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp Bài tập ở loại này phức tạp hơn đòi hỏi phải vận dụng nhiều kiến thức và thao tác linh hoạt hơn. * Phương pháp: Dùng phản ứng đặc trưng đối với từng chất để tách chúng ra khỏi hỗn hợp, Sau đó dùng các phản ứng thích hợp để tái tạo các chất ban đầu từ các sản phẩm tạo thành ở trên. Bài tập 1: a. Đề bài: Có một hỗn hợp gồm 3 kim loại ở dạng bột: Fe, Cu, Au. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp. b. Hướng dẫn: Trước hết giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích đề bài, vận dụng các kiến thức về tính chất hóa học của các chất, mối quan hệ giữa các loại chất, dẫn dắt theo sơ đồ sau: + d2 NaOH (dư) FeCl2 Fe(OH)2 + HCl (dư) Fe, Cu, Au +H2SO4(đ) to 16 CuSO4 to +O2 + H2 Fe2O3 (dư) to + NaOH (dư) Cu(OH)2 Fe +H2 to CuO Cu, Au Au Cu c. Giải: *Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch HCl dư, chỉ có Fe bị tan ra do phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 - Lọc tách Cu và Au, phần nước lọc thu được là dung dịch FeCl2 và HCl (dư) cho tác dụng với dung dịch NaOH(dư) sẽ sinh ra kết tủa trắng xanh là Fe(OH)2 HCl + NaOH NaCl + H2O Fe(OH)2  + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH - Lọc lấy Fe(OH)2 rồi nung trong không khí: o t 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O - Nung nóng Fe2O3 cho oluồng khí Hidro đi qua ta thu được Fe: t Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O *Hỗn hợp Cu và Au cho phản ứng với H 2SO4 đặc, nóng (dư) chỉ có Cu tham gia phản ứng: to CuSO4 + 2H2O + SO2 Cu + 2H2SO4 (đ) - Lọc thu được Au (không tan trong H2SO4 đặc nóng). - Phần nước lọc cho phản ứng với dung dịch NaOH(dư) sẽ sinh ra kết tủa xanh Cu(OH)2. H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2  + Na2SO4 - Lọc lấy Cu(OH)2 rồi nung ở nhiệt độ cao được CuO o t Cu(OH)2 CuO + H2O. - Nung nóng CuO rồi cho luồng khí H2 đi qua ta được Cu. 17 CuO + H2 to Cu + H2O Sau khi học sinh hiểu rõ cách làm bài tập 1, giáo viên đưa ra một số bài tập vận dụng, có thể hướng dẫn học sinh bước 1 chọn X và lập sơ đồ. Còn học sinh sẽ hoàn thành tiếp bước 2 và hoàn thành được bài giải. Bài tập 2: a. Đề bài: Hỗn hợp gồm 2 oxit kim loại: Fe2O3 và CuO. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng oxit ra khỏi hỗn hợp. b. Hướng dẫn: Tương tự bài tập 1, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức về tính chất hóa học của oxit bazơ, kim loại và mối quan hệ giữa các chất để lập sơ đồ hoàn thành bước 1: Fe2O3, CuO +H2 to Fe, Cu +HCl (dư Cu +O2 to CuO +NaOH (dư) FeCl2 to + O2 Fe(OH)2 Fe2O3 Từ sơ đồ đã lập học sinh hoàn thành tiếp bước 2 và tự giải bài: thu được CuO riêng và Fe2O3 riêng. Bài tập 3: a. Đề bài: Hỗn hợp gồm 2 chất khí là CH4 và CO2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng chất khí ra khỏi hỗn hợp. b. Hướng dẫn: Để tách từng chất khí ra khỏi hỗn hợp cũng phải chú ý đến tính chất hóa học từng chất để chọn X và hấp thu một trong các khí có trong hỗn hợp. Sau đó thu khí đã được tách ra. Với bài trên học sinh có thể dễ dàng lập sơ đồ: Hỗn hợp CO2, CH4 CH4 +Ca(OH)2 (dư) +H2SO4(l) (dư) 18 CaCO3 CO2 Tương tự học sinh tự giải bài tập 3. * Chú ý: Khi đẩy các khí ra khỏi các chất bằng axit nên dùng H2SO4 loãng vì nó là axit không bay hơi. Bài tập vận dụng: Bài 1: (Bài 3.3, trang 5, sách bài tập hóa học 9) Có hỗn hợp bột kim loại gồm sắt và đồng. Trình bày phương pháp hóa học tách riêng mỗi kim loại. Fe, Cu Cu +HCl (dư) FeCl2 +NaOH (dư) +H2 to +O2 to Fe(OH)2 Fe2O3 Fe Bài 2: Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng oxit trong hỗn hợp gồm MgO và Fe2O3. + H2 to MgO, Fe2O3 + H2SO4 (đặc, nguội) +Cl2 to Fe +NaOH (dư) FeCl3 to Fe(OH)3 + NaOH (dư) MgO, Fe MgSO4 Fe2O3 to Mg(OH)2 MgO (Lưu ý: Hỗn hợp MgO, Fe phải để nguội mới đem tác dụng với H 2SO4 đặc, nguội). Bài 3: Hỗn hợp gồm O2 và CO2. Trình bày phương pháp hóa học để thu được các khí tinh khiết. CO2, O2 +Ca(OH)2 (dư) O2 CaCO3 19 +H2SO4(l) (dư) CO2 *Bài 4: Có hỗn hợp gồm nhôm và sắt. Trình bày phương pháp hóa học để điều chế được FeCl3 và AlCl3 riêng biệt. 2 Fe +Cl o FeCl3 t +NaOH Al, Fe (dư) +CO2 (dư) NaAlO2 Al(OH)3 +HCl to AlCl3 *Bài 5: Từ hỗn hợp hai muối là Cu(NO3)2 và AgNO3. Làm thế nào để điều chế được kim loại Cu và Ag riêng biệt. 5000C Cu(NO3)2, AgNO3 +NaOH (dư) CuCl2 +HCl (dư) +HNO3 (dư) Cu(OH)2 Cu(NO3)2 +HNO3 (dư) CuO, Ag Ag AgNO3 (Dung dịch muối nitrat thu được có lẫn HNO3, đem cô cạn thu được các muối nitrat khan riêng biệt) *Bài 6: Trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng kim loại ra khỏi dung dịch bột Fe, Cu, Ag. FeCl2 + d2 NaOH (dư) Fe(OH)2 + O2 to Fe2O3 + H2 (dư) Fe +NaOH (dư) + HCl (dư) + O2 to Fe, Cu, Ag. Cu, Ag + HCl (dư) CuCl2 Cu(OH)2 to CuO, Ag Ag CuO +H2 to Cu 20