Chuyên đề 9 tách chất và tin chất khỏi hỗn hợp

ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

Chuyên đề 9:
TINH CHẾ VÀ TÁCH CHẤT KHỎI HỖN HỢP
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1- Lý thuyết về tinh chế và tách chất khỏi hỗn hợp.
1.1- Sơ đồ tinh chế và tách chất:

A
Hỗn hợp

X

AX

 Y (lấy dư)

A



B

XY

( lấy dư)

B

không tan, hoặc 



không bò hấp thụ

thu khí

thu khí, lọc rắn, chiết lỏng
, lọc rắn, chiết chất lỏng

A
B

Lưu ý:
 X thường là dung dịch (hoặc chất lỏng) để hòa tan chất rắn hoặc hấp thụ khí.
(Thường chọn chất X chỉ phản ứng được với một chất trong hỗn hợp)
 Y là chất tham gia phản ứng tái tạo lại chất A đã mất (bằng một phản ứng
hoặc nhiều phản ứng).
 Ta chỉ thu được một chất tinh khiết khi chất đó có trạng thái khác với các chất
còn lại trong cùng một hệ chất (như kết tủa, chất khí thốt ra, chất lỏng phân 2 lớp
…) bằng các phương pháp vật lý (lọc, cơ cạn, chiết,chưng cất…).
1.2- Phương pháp:
 Một số phương pháp vật lý thường sử dụng:
– Cơ cạn: Áp dụng để tách lấy chất tan (khơng bay hơi) ra khỏi dung dịch.
– Lọc: Áp dụng tách lấy chất kết tủa ra khỏi dung dịch.
– Kết tinh phân đoạn: Tách lấy chất có độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ.
– Phương pháp từ tính: Tách chất bị nhiễm từ (như bột sắt, bột Fe3O4) ra khỏi
hỗn hợp gồm chất bị nhiễm từ và chất khơng bị nhiễm từ .
– Chưng cất: Thường áp dụng để tách chất lỏng theo nhiệt nhiệt đội sơi.
0
(Hỗn hợp gồm chất bay hơi và chất khơng bay hơi, hoặc có t sơi khác nhau)
– Chiết: Áp dụng để tách hỗn hợp gồm các chất lỏng khơng tan vào nhau.

 Hình ảnh minh họa phương pháp chiết và chưng cất:

Hình 1: Chưng cất

Hình 2: Chiết 2 lớp chất lỏng

3


11 chuyờn mi, hay v khú BD HSG mụn Húa hc THCS - Nguyn ỡnh Hnh

1.3- Mt s s loi b v tỏi to li cht.
a) S loi b v tỏi to mt s n cht, hp cht vụ c thng gp:
S 1: Vi kim loi (R) trc Mg v oxit ca nú:

R 2O x H 2O dư
dd HCl dư
cô cạn
+ O2
R
R O

dd R(OH)x dd RCl x
2 x
đpnc
to
Hoặc R
S 2: Vi kim loi (R) t Mg n trc hidro v oxit, hidroxit ca nú:
R2Ox , R(OH)x
dd HCl dư

dd RCl


x
hoặc axit mạnh khác
Hoặc R


cô cạn
+ O2
(1) R
R2Ox
đpnc
t0
dd NaOH dư
t0
H2,CO
(2)
R(OH)x R2Ox
R
t0

* Nhỏnh (1): Nu R l kim loi mnh t Al tr v trc trong dóy kim loi.
* Nhỏnh (2): Nu R l kim loi cú hidroxit khụng lng tớnh v yu hn Al.
S 3: Vi oxit hoc hidroxit ca kim loi yu: CuO, Ag2O, Cu(OH)2.

R2Ox


R(OH)x

dd HNO3
cô cạn

dd R(NO )

Nhiệt phân
3x

CuO
Ag

ddHCl



đpdd
CuCl
Cu
2
Ag

ddHCl
NaOH
t0

dd RCl
R(OH)x

R2Ox

x



AgOH không bền, tự
phân hủy thành Ag O
2

H2 ,CO


R
to

S 4: Vi kim loi Al, Zn v cỏc oxit lng tớnh (Al2O3, Cr2O3, ZnO) hoc
hidroxit lng tớnh (Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3).
R2Ox ,
H2 ,CO
(1)

R (Zn,Cr)

dd NaOH
Sục CO2
t0
t0
R(OH)


Na

RO


R(OH)


R
O



x
2
x
(4x) 2
đpnc
x
Al
(2)


criolit
Hoặc R

S 5: Vi cỏc cht khớ vụ c thng gp (CO2, SO2, H2S, H2, NH3...):
ddBr

S
2 (HBr H SO )
+) Lu hunh ioxit (SO2): SO 2

SO 2
2
4


t0

CO 2 (1)

loù
c
,
nung
+) Cacbon ioxit (CO2): CO2
3
dd H2SO4
CO 2

0
dd H SO
+ dd NaOH (t )
2 4
+) Amoniac (NH3): NH3 (NH 4 ) 2 SO 4 NH3
dd Ca(OH)

2 CaCO


CuO
điện phân

+) Khớ hidro (H2): H 2
H 2O
H2
xút
t0

(Thụng thng H2 s thoỏt ra sau khi dn hn hp qua cỏc dung dch hp th)
dd NaOH
+ Axit mạnh
+) Khớ hidro sunfua: H 2S
Na 2S
H 2S
( Hoặc kiềm khác)
(HCl,H 2 SO 4 loãng )

(1)

4

Khớ SO2 vn thc hin c theo phng phỏp ny.


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

b) Sơ đồ loại bỏ và tái tạo một số hợp chất hữu cơ thường gặp:
 Sơ đồ 6: Hấp thụ và tái tạo lại Anken, ankin.
 ddBr2
 Zn
* Anken: Cn H 2n 
 Cn H 2n Br2 

 Cn H 2n (Ankin cũng tương tự).
t0

* Ankin:

C n H 2n  2




 AgNO3 / NH3
 H 2SO 4 loãng

Cn H 2n  x Ag x  
 C n H 2n  2
t0

Cã nèi ba ®Çu m¹ch

 Sơ đồ 7: Loại bỏ và tái tạo lại dẫn xuất loại ancol (rượu) và axit cacboxylic.
 Na
 H2 O
 RONa 
ROH
* Rượu (ancol): ROH 
làm khô(CaO),chưng cất, ngưng tụ
 NaOH
 HCl
* Axit hữu cơ: RCOOH 
 RCOONa 

 RCOOH
chưng cất, làm khô, ngưng tụ

1.4- Một số phản ứng hóa học cần lưu ý.
a) Điều chế hidroclorua (HCl khơ).
0

 250 C
NaClrắn + H2SO4 đặc 
NaHSO4 + HClkhí
0

 250 C
2NaClrắn + H2SO4 đặc 
Na2SO4 + 2HClkhí
b) Nhiệt phân muối nitrat: Sản phẩm tùy thuộc vào mức độ hoạt động của các
kim loại (xem dãy hoạt động hóa học của kim loại ở chun đề tốn kim loại tác
dụng với muối khi phản ứng khơng hồn tồn).

 R(NO2 ) x  O2 
(R: kim lo¹i tr­íc Mg)

t
R(NO3 ) x 
  R 2O x  NO 2   O2  (R : kim lo¹i tõ Mg ®Õn Cu)

(R : kim lo¹i tõ sau Cu)
 R  NO2   O2 
 Ví dụ:
0

t0

 2KNO2 + O2 
2KNO3 
t0

 CuO + 2NO2  + ½ O2 
Cu(NO3)2 
t0

 Ag + ½ O2  + NO2 
AgNO3 
(Khơng thu được Ag2O vì chất này khơng bền với nhiệt).
t0

 Fe2O3 + ½ O2  + 4NO2 
2Fe(NO3)2 
t0

 Fe2O3 +
2Fe(NO3)3 

(2)

3
O2  + 6NO2 
2

c) Nhiệt phân muối cacbonat.

* Muối cacbonat trong hòa: Chỉ xảy ra với các muối tan khơng tan trong nước.

 R 2O x  CO2 (R: kim lo¹i tõ Cu vỊ tr­íc)
t0
R 2 (CO3 )x 


 R  O 2  CO 2 (R: kim lo¹i sau Cu)
kh«ng tan trong n­íc
(2)

Đáng lẽ tạo ra FeO, nhưng do sản phẩm có O2 nên nó oxi hóa FeO thành Fe2O3.

5


11 chuyờn mi, hay v khú BD HSG mụn Húa hc THCS - Nguyn ỡnh Hnh

Vớ d:
t0

CaO + CO2
CaCO3
t0

2Ag + ẵ O2 + CO2
Ag2CO3
* Mui cacbonat axit (hidro cacbonat): Tt c u b nhit phõn.
t0

R (CO ) xH O xCO
2R(H CO3 ) x

2
3 x
2
2






Tất cả bị nhiệt phân

Vớ d:
t0

CaCO3 + H2O + CO2 (3)
Ca(HCO3)2
t0

Na2CO3 + H2O + CO2
2NaHCO3
d) Mt s phn ng lm thay i húa tr ca st trong cỏc hp cht.
2Fe(OH)2 + ẵ O2 + H2O 2Fe(OH)3
(1)
t0

Fe2O3 + 2H2O
2Fe(OH)2 + ẵ O2
Chất oxi hóa mạnh


Cl
,Br
,HNO
2 2
3 ,H 2SO 4 đặc, KMnO 4 ...
2+

(2)



Muối Fe

3+


Muối Fe

(3)

Kim loại từ Mg Cu

Vớ d:
2FeCl3 (d) + Zn ZnCl2 + 2FeCl2 (mui st sinh ra cú ln tp cht)
2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 (mui st sinh ra cú ln tp)

2FeCl3 + Fe 3FeCl2
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
2FeSO4 + 2H2SO4 c núng Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 loóng 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
3Fe(NO3)2 + 4HNO3 loóng 3Fe(NO3)3 + 2H2O + NO
HNO3
spk(NO 2 , NO,SO 2 )
hoặc H SO


3+
Fe(OH) 2 , FeS2 ...

2
4
Muối Fe + H 2 O +...

đặc nóng
FeO,Fe3O 4 ,

(4)

Vớ d:
FeO + 4HNO3 c núng Fe(NO3)3 + 2H2O + NO2
2Fe3O4 + 10H2SO4 c núng 3Fe2(SO4)3 + 10H2O + SO2
2FeS2 + 14H2SO4 c núng Fe2(SO4)3 + 14H2O + 15SO2
3Fe(OH)2 + 10HNO3 loóng 3Fe(NO3)3 + 8H2O + NO
FeCO3 + 4HNO3 c núng Fe(NO3)3 + 2H2O + CO2 + NO2
(Vai trũ ca H2SO4 c v HNO3: l cht oxi húa mnh, nõng mc húa tr ca Fe
ban u lờn thnh húa tr cao nht trong mui sn phm)

(3)

6

Nu nhit phõn hon ton (cht ban u dng rn) thỡ CaCO3 phõn hy thnh CO2, H2O


T liờn h: 0988.275.228 0898375.488

e) in phõn mui clorua (cp THCS hu nh khụng gp cỏc loi mui khỏc)
* in phõn dung dch, cú mng ngn xp ( in cc dng)
điện phân
2RClx 2xH 2O
2 R(OH)x + xH 2 + xCl2
có màng ngăn





bazơ tan

điện cực
âm

điện cực
dương

(5)

Vớ d:
điện phân
2NaOH + H2 + Cl2
2NaCl + 2H2O
có màng ngăn
điện phân
NaClO + H2
NaCl + H2O
không màng ngăn

* in phõn núng chy mui clorua ca kim loi mnh (in phõn mui rn).
điện phân nóng chảy
2 RClx
2R
+

điện cực âm

xCl2


R là kim
loại mạnh

điện cực dương

(6)

Vớ d:
2NaCl

đpnc
2Na

MgCl2

đpnc
Mg

+ Cl2
+ Cl2

* in dung dch mui clorua ca kim loi trung bỡnh, yu.
điện phân dung dịch
2RCl x
2R
+

điện cực âm

R là kim
loại TB, yếu

xCl2

điện cực dương

(7)

Vớ d:

điện phân dung dịch
CuCl2 Cu + Cl2
điện phân dung dịch
FeCl2 Fe + Cl2

f) Phn ng ca cỏc oxit lng tớnh v hidroxit lng tớnh.
(ZnO, Zn(OH)2, Al2O3, Al(OH)3, Cr2O3, Cr(OH)3)
+ Axit
Muối
+ nước

Gốc của axit

(8)
+ Kiềm
Muối
+ nước

hidroxit LT
Gốc RO

2
(RO2 l cỏc gc AlO2 (aluminat), =ZnO2 (zincat), CrO2 (cromit)
Vớ d:
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O
ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O

Oxit LT
Hoặc:

7


11 chuyờn mi, hay v khú BD HSG mụn Húa hc THCS - Nguyn ỡnh Hnh

Zn(OH)2 + H2SO4 ZnSO4 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O
Lu ý: Cỏc mui cha gc AlO2, =ZnO2, CrO2 tỏc dng vi cỏc axit to thnh
hidroxit tng ng:
CO2 + 2H2O + NaAlO2 NaHCO3 + Al(OH)3
HCl thiu + H2O + NaAlO2 NaCl + Al(OH)3
4HCl d + NaAlO2 NaCl + AlCl3 + 2H2O
g) Mt s phn ng iu ch cỏc hp cht hu c quan trng.
Loi cht
Phn ng iu ch
Metan
Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4
(1)
3000 C
CH4
C + 2H2 CH4
(2)
0

250 C
CO + 3H2
CH4 + H2O

Ni

(3)

0

t (CaO)
CH3-COONa + NaOH
CH4 + Na2CO3 (4)
Ni
CnH2n+2
CnH2n (anken) + H2
t0

(5)

Ni
CnH2n+2
CnH2n-2 + 2H2
t0

(6)

Nhn xột:
1- Cỏc cht ng ng ca metan (Ankan: CnH2n+2) thng iu
ch theo phng phỏp vụi tụi xỳt (phn ng 4) hoc cng H2 vo
hidrocacbon khụng no cú cựng ch s cacbon trong phõn t (phn
ng 5 hoc 6).
2- Trong cỏc bi tp tỏch hn hp khớ thỡ CH4 v cỏc Ankan
thng cho thoỏt ra khi cỏc bỡnh nc vụi, dung dch brom,

AgNO3/NH3 ... nờn khụng cn cỏc phn ng tỏi to li.
Etilen
C2H4

Pd / PbCO3
CH2 = CH2
CHCH + H2
t0

(1)

H 2 SO 4 ủaởc
CH2 = CH2 + H2O
CH3-CH2OH
1800 C

(2)

0

t
CH2Br CH2Br + Zn
CH2 = CH2 + ZnBr2

(3)

0

t (CaO)
CH2=CH-COONa + NaOH

CH2=CH2 + Na2CO3 (4)

( KOH/ rửụùu)
C2H5Cl
(5)
C2H4 + HCl
(s 5:phn ng tỏch HX khi dn xut halogen)
Nhn xột: Cỏc ng ng ca etilen (anken: hidrocacbon mch
h dng CnH2n) cú phng phỏp iu ch tng t nh etilen.

Axetilen
C2H2

8

15000 C

C2H2 + 3H2
2CH4
Làm lạnh nhanh

(1)

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
C2Ag2 + H2SO4 loóng C2H2 + Ag2SO4

(2)
(3)

ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488
röôï u
C2H4Br2 + 2KOH 
 C2H2  + 2H2O + 2KBr (4)
0

t
CHBr = CHBr + Zn 
(5)
 C2H2  + ZnBr2
 Nhận xét: Các đồng đẳng của axetilen (Ankin: hidrocacbon
mạch hở dạng CnH2n-2) cũng có thể điều chế theo (3),(4),(5).

Benzen
C6H6

0

600 C
3C2H2 
bét than

(1)

t 0 (CaO)
COONa + NaOH 


0

t ,xt (Pd)



+ Na2CO3

+ 3H2 (đề hidro hóa)
0

t ,xt (Pd)
C6H14 (n-hecxan) 


+ 4H2

(2)

(3)
(4)

(Phản ứng (4) gọi là phản ứng đóng vòng ankan)
 Nhận xét:
1- Các đồng đẳng của benzen chủ yếu được điều chế theo phản
ứng (3),(4).
2- Trong các bài tập tách hỗn hợp lỏng thì thường tách benzen
bằng phương pháp chiết.
Rượu etylic
C2H5OH

H 2SO 4 lo·ng

CH2=CH2 + H2O 
 C2H5OH
t0

 C2H5OH + HCl
C2H5Cl + NaOH 

(1)
(2)

(dẫn xuất monohalogen)
t0

 CH3COONa + C2H5OH
CH3COOC2H5 + NaOH 

(3)

H 2SO 4 lo·ng

CH3COOC2H5 + H2O 
 CH3COOH + C2H5OH (4)
CH3CH2ONa + H2O  C2H5OH + NaOH
(5)
men r­îu
 2C2H5OH + 2CO2 
C6H12O6 
300 C

(6)

0

t (Ni)

 CH3CH2OH
CH3CHO + H2 

(7)

 Nhận xét:
1- Các đồng đẳng của rượu etylic (ankanol: CnH2n+1OH) cũng có
phương pháp điều chế tương tự như rượu etylic
2- Trong các bài tập tách hỗn hợp lỏng thì rượu etylic thường thu
được bằng phương pháp chưng cất.
Axit axetic
CH3COOH

men giÊm
 CH3COOH + H2O
C2H5OH + O2 

(1)

xt
2C4H10 + 5O2 
4CH3COOH + 2H2O
t0C

(2)

2CH3COONa + H2SO4 loãng  Na2SO4 + 2CH3COOH (3)
9


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành
2

Mn
CH3CHO + ½ O2 
 CH3COOH
t0 C

(4)

h) Một số phản ứng khó về chuyển hóa các hợp chất hữu cơ.
(Phần mở rộng kiến thức nhằm giúp học sinh có tư liệu tham khảo)
xt
RCOOH + CHCH  RCOOCH=CH2 (Cộng RCOOH vào ankin)
R-CHO

Ni
 R-CH2OH (Phản ứng cộng H2 vào nhóm -HC=O)
+ H2 
t0

R-CHO

+ Br2 + H2O  R-COOH + 2HBr (Tính khử của nhóm –CHO)
o

NH3 ,t
H-COOH + Ag2O 
H2O + CO2 + 2Ag  (Tính khử của nhóm –CHO)

R-CHO

o

NH3 ,t
+ Ag2O 
R-COOH + 2Ag  (Tính khử của nhóm –CHO)
0

t
R-CH2OH + CuO 
 R-CHO + Cu + H2O

HgSO

4

 CH2=CHOH (không bền) 
CHCH + H2O 
 CH3CHO
800 C
0

t
RCOOCH=CH2 + NaOH 

 RCOONa + CH3CHO
3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O  3CH2OH – CH2OH + 2KOH + 2MnO2 
KMnO
4
Hoặc viết: CH2 = CH2 + [O] + H2O 
CH2OH–CH2OH (Etilen glycol)

3CHCH + 8KMnO4  3KOOC-COOK + 2KOH + 8MnO2  + 2H2O
KMnO
4
Hoặc viết: CHCH + 4[O] 
HOOC-COOH (Axit oxalic)
N O

x y
 H-CHO + H2O
CH4 + O2 
6000 C

PdCl2 / CuCl2
 CH3CHO (Anđehit axetic)
CH2=CH2 + ½ O2 
6000 C
H 2 SO 4 ñaëc
 R-O-R’ + H2O (Phản ứng ete hóa)
R-OH + R’OH 
1400 C

2- Một số ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Trình bày phương pháp tinh chế (làm sạch) mỗi chất sau đây bị lẫn tạp

chất và viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra:
a) Mg có lẫn Na2O, Al2O3, ZnO.
b) SiO2 có lẫn MgO, Fe2O3, CuO.
c) Bột Ag có lẫn bột các kim loại Al, Fe, Cu.
d) Al có lẫn MgO, Fe2O3, CuO.
e) Khí CO2 có lẫn khí O2.
f) Khí CO2 lẫn HCl và hơi nước.
Phân tích:
Ý
Hỗn hợp các chất
Phân tích và định hướng tinh chế
Các tạp chất đều tan trong dung dịch
KL
o x bz tan
o xLT
o xLT
a.
Mg, ( Na 2 O, Al 2 O3 , ZnO) kiềm, chỉ có Mg không tan.
Vì vậy dùng kiềm để loại bỏ tạp chất.
Các chất tạp là oxit bazơ còn chất chính
b.
SiO2, (MgO, Fe2O3, CuO)
là oxit axit. Do đó ta chọn dung dịch
10


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

axit để hòa tan tạp chất.
Các kim loại tạp đều mạnh hơn kim loại

chính là Ag. Do đó ta dùng muối AgNO3
c.
Ag, (Fe, Cu, Al)
để loại bỏ tạp chất.
Chỉ có Al tan trong kiềm, các tạp chất
không tan trong kiềm. Do đó ta chọn
d.
Al, (MgO, Fe2O3, CuO)
dung dịch kiềm để chuyển kim loại Al
thành một trạng thái khác với tạp chất.
CO2 là oxit axit nên bị kiềm hấp thụ,
còn O2 không có tính chất này. Vì vậy ta
e.
CO2, (O2)
chọn dung dịch Ca(OH)2 để hấp thụ
CO2.
Chỉ có HCl phản ứng với dung dịch
NaHCO3. Vì vậy, ta chọn dung dịch
f.
CO2 (HCl, hơi nước).
NaHCO3 để hấp thụ HCl và H2SO4 đặc
để làm khô khí CO2 .
Hướng dẫn:
a) Khuấy hỗn hợp Mg có lẫn Na2O, Al2O3, ZnO trong dung dịch NaOH dư, thì
các chất Na2O, Al2O3 và ZnO bị hòa tan. Lọc lấy phần rắn không tan thì thu được
Mg nguyên chất.
Na2O + H2O  2NaOH
Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O
ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O
b) Cho hỗn hợp vào trong dung dịch HCl dư, khuấy đều thì các chất MgO,

Fe2O3, CuO bị hòa tan. Lọc lấy phần chất rắn không tan thì thu được SiO2.
MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O
CuO + 2HCl  CuCl2 + H2o
c) Cho hỗn hợp rắn vào trong dung dịch AgNO3 dư, khuấy đều cho tan thì chỉ
có Fe, Cu, Al bị hòa tan. Lọc lấy chất rắn và sấy khô thì thu được Ag.
Al + 3AgNO3 (dư)  Al(NO3)3 + 3Ag 
Fe + 3AgNO3 (dư)  Fe(NO3)3 + 3Ag 
Cu + 2AgNO3 (dư)  Cu(NO3)2+ 2Ag 
d) Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH loãng, nóng dư. Tách bỏ chất rắn không
tan (MgO, Fe2O3, CuO).
2Al + 2H2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 3H2 
Sục CO2 liên tục vào phần nước lọc, tách lấy kết tủa đem nung nóng hoàn toàn
và điện phân nóng chảy sản phẩm rắn thì thu được Al.
CO2 + NaOH  NaHCO3

11


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
t0

 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 
®pnc
2Al2O3 
 4Al + 3O2 
criolit

Lưu ý: Khi sục CO2 liên tục thì CO2 dư nên phản ứng không tạo muối trung hòa,
vì muối trung hòa bị CO2 chuyển hóa thành muối axit theo phản ứng sau:
CO2 + H2O + Na2CO3  2NaHCO3
e) Dẫn hỗn hợp khí CO2 lẫn O2 đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì CO2
bị hấp thụ. Lọc lấy kết tủa đem nung nóng ở nhiệt độ cao thì thu được CO2.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
t0

 CaO + CO2 
CaCO3 
f) Dẫn hỗn hợp khí CO2 lẫn HCl và hơi nước đi qua dung dịch NaHCO3 dư thì
khí HCl và một phần hơi nước bị hấp thụ.
HCl + NaHCO3  NaCl + H2O + CO2 
Dẫn khí thoát ra (CO2 và hơi nước) đi qua dung dịch H2SO4 đặc thì hơi nước bị
hấp thụ (do H2SO4 đặc háo nước). Khí CO2 thoát ra nên ta thu được CO2 tinh khiết.
Ví dụ 2: Hỗn hợp X dạng bột gồm MgO, CuO, BaO. Làm thế nào tách riêng mỗi
chất rắn ra khỏi hỗn hợp. Viết các phương trình hóa của phản ứng xảy ra?.
Phân tích:
MgO: oxit bazơ không tan trong nước, chứa kim loại mạnh (không bị khử bởi
CO hoặc H2).
CuO: oxit bazơ không tan trong nước, chứa kim loại yếu (bị khử bởi H2 hoặc
CO).
BaO: oxit bazơ tan trong nước.
 Dùng nước để chuyển hóa nguyên tố Ba sang dạng hidroxit rồi tái tạo.
Dùng H2 để khử hỗn hợp CuO và MgO chuyển hóa thành MgO và Cu. Từ hỗn
hợp này ta tái tạo lại MgO và CuO.
Hướng dẫn:
– Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, lọc lấy phần rắn không tan gồm CuO và MgO.
BaO + H2O  Ba(OH)2

– Cho phần dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư, tách lấy kết
tủa nhiệt phân hoàn toàn thì thu được BaO.
Ba(OH)2 + Na2CO3  BaCO3  + 2NaOH
t0

 BaO + CO2 
BaCO3 
– Dẫn dòng khí H2 dư đi qua hỗn hợp rắn (CuO, MgO) nung nóng, thu lấy chất
rắn sau phản ứng đem hòa tan trong dung dịch HCl dư. Lọc lấy phần kim loại
không tan đem đốt trong khí oxi dư thì thu được CuO.
t0

 Cu + H2O.
CuO + H2 
12


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O
– Cho dung dịch NaOH dư vào phần nước lọc, thu lấy kết tủa đem nhiệt phân
hoàn toàn thì thu được MgO.
HCl + NaOH  NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2  + 2NaCl
t0

 MgO + H2O
Mg(OH)2 
Lưu ý: Có thể cô cạn dung dịch (MgCl2, HCl) thu lấy MgCl2 khan điện phân
nóng chảy, sau đó thu Mg đốt trong khí oxi thì được MgO.

Ví dụ 3: Trình bày phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi các hỗn hợp dưới đây,
viết các phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm (nếu có):
a) Hỗn hợp chất rắn gồm Al2O3, Fe2O3, SiO2.
b) Hỗn hợp chất rắn gồm BaCO3, BaCl2, NaCl.
c) Hỗn hợp rắn gồm các oxit kim loại: CuO, FeO, ZnO.
d) Hỗn hợp dạng bột gồm Al, MgO, Ag.
e) Hỗn hợp khí gồm CO2, SO2, N2, H2.
Phân tích:
Al2 O 3 ,
a) Fe 2 O 3 ,

CO 2
d.d 
Al(OH) 3 

ddNaOH
d.d 
 

ddHCl
  

Fe(O H)3 

SiO 2

b) BaCl 2

ddNa CO d­

2 3
d.d 

H 2O



NaCl

CO d­

dd HCl d­ / c« c¹n
d.d 
 
 NaCl

BaCO 3 

dd HCl d­ / c« c¹n

 BaCl 2

0

t
2 Zn(OH)  
d.d 
ZnO
2

ddNaOH d­


ZnO

FeO
CuO

d) MgO

t 0/H2 d­
 


Fe
Cu

d.d NaOH d­

HCl d­



0

t
d.d Fe(OH)2  
FeO

t0 /O d­

2 CuO
Cu  

CO d­

0

t
®pnc
2 Al(OH)  
d.d 
Al2O3 
Al
criolit
3

Al
ddNaOH d­


Ag

N2,H2

O3

BaCO 3 

CuO

e) CO2

2

SiO 2 

BaCO 3

c) FeO

t0
 Fe

t0
 Al O
2 3

0

d.d HCl d­
(MgO  Ag)  


NaOH
t
d.d 
Mg(OH)2  
MgO

Ag 

dd Br d­
2 


N2,H2
CO2

dd Ca(OH)2 d­



N2 
CuO d­ (t0 ) H2O
n.tô


 
H2 ()
®p
H2
N2
H2O 

xót
O2 ()
N2

CaCO3 

SO2
+ S ®un nãng
d.d 
 SO2 

13


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

Hướng dẫn:
a) Hòa tan hỗn hợp Al2O3, Fe2O3, SiO2 trong dung dịch HCl dư, lọc lấy phần
rắn không tan thì thu được SiO2.
Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O
– Cho dung dịch NaOH dư vào phần nước lọc, thu lấy kết tủa Fe(OH)3 và dung
dịch chứa NaAlO2 (dung dịch X). Lọc lấy kết tủa nung nóng đến khối lượng không
đổi thì thu được Fe2O3.
HCl + NaOH  NaCl + H2O
AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3  + 3NaCl
t0

 Fe2O3 + 3H2O
2Fe(OH)3 
– Sục khí CO2 dư vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không
đổi thì thu được Al2O3.
CO2 + NaOH  NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3 

t0

 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 
b) Cho hỗn hợp BaCO3, BaCl2, NaCl vào nước dư và khuấy đều, lọc lấy phần
không tan thì thu được BaCO3. Cho dung dịch Na2CO3 vào phần nước lọc, thu
được kết tủa BaCO3 và dung dịch X (gồm NaCl và Na2CO3). Cho kết tủa vào dung
dịch HCl dư, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được BaCl2.
Na2CO3 + BaCl2  BaCO3  + 2NaCl
BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + H2O + CO2 
– Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì
thu được NaCl.
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 
c) Cho hỗn hợp gồm CuO, FeO, ZnO vào dung dịch NaOH dư và khuấy đều
cho ZnO tan hết. Lọc lấy chất rắn (FeO, CuO), phần dung dịch chứa Na2ZnO2.
ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O
– Sục khí CO2 liên tục vào dung dịch Na2ZnO2, lọc kết tủa đem nung đến khối
lượng không đổi thì thu được ZnO.
CO2 + NaOH  NaHCO3
2CO2 + 2H2O + Na2ZnO2  2NaHCO3 + Zn(OH)2 
t0

 ZnO + H2O
Zn(OH)2 
– Dẫn khí H2 dư đi qua hỗn hợp rắn (FeO, CuO) nung nóng. Hòa tan hỗn hợp
sản phẩm rắn trong dung dịch HCl dư, lọc lấy phần rắn không tan đem đốt trong
oxi dư thì thu được CuO.
14

ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488
t0

 Fe + H2O
FeO + H2 
t0

 Cu + H2O
CuO + H2 
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
t0

 2CuO
2Cu + O2 
– Cho phần nước lọc (sau lọc) tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa
đem nung trong chân không đến khối lượng không đổi thì thu được FeO.
HCl + NaOH  NaCl + H2O
FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2  + 2NaCl
t0

 FeO + H2O
Fe(OH)2 
d) Hòa tan hỗn hợp Al, MgO, Ag trong dung dịch NaOH dư, lọc lấy phần
không tan được hỗn hợp Ag và MgO. Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc, thu lấy
kết tủa đem nhiệt phân hoàn toàn, điện phân nóng chảy Al2O3 thì thu được Al.
2Al + 2H2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 3H2 
CO2 + NaOH  NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
0

t
2Al(OH)3 
 Al2O3 + 3H2O
®pnc
 4Al + 3O2 
2Al2O3 
criolit

– Cho hỗn hợp Ag và MgO vào dung dịch HCl dư, lọc lấy phần không tan thì
thu được Ag. Cho dung dịch NaOH dư vào phần nước lọc, lọc lấy kết tủa đem
nung nóng hoàn toàn thì thu được MgO.
MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O
HCl + NaOH  NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2  + 2NaCl
t0

 MgO + H2O
Mg(OH)2 
e) Dẫn hỗn hợp các khí N2, H2, CO2, SO2 vào dung dịch Br2 dư. Thu lấy khí
thoát ra gồm CO2, H2, N2. Đun nóng dung dịch sau một thời gian rồi cho S vào, thu
khí bay ra dẫn qua AgNO3 dư thì thu được SO2.
SO2 + 2H2O + Br2  H2SO4 + 2HBr
S + 2H2SO4 đặc nóng  2H2O + 3SO2 
HBr + AgNO3  AgBr  + HNO3
– Dẫn hỗn hợp khí N2, H2, CO2 qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thu lấy khí thoát ra
gồm N2 và H2. Lọc lấy kết tủa nung nóng ở nhiệt độ cao, thu khí bay ra được CO2.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
t0

 CaO + CO2 

CaCO3 
– Dẫn hỗn hợp khí H2, N2 qua CuO dư nung nóng, thu khí thoát ra và làm lạnh
thì được khí N2 và nước lỏng. Điện phân nước thì thu được H2 (ở điện cực âm).
15


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành
t0

 Cu + H2O
H2 + CuO 
2H2O

®iÖn ph©n

 H2
xót

+ O2

Ví dụ 4: Khí metan CH4 có lẫn các khí CO2, SO2, C2H2, C2H4. Hãy nêu phương
pháp hóa học để thu được khí metan tinh khiết? Viết phương trình hóa học của các
phản ứng xảy ra?
Phân tích:

CO2 ,SO2 ,CH4
C2H2 , C2H4

dd Br2 d­




CO2
CH4

dd Ca(OH)2 d­



CH4 
CaCO3 

d.d

Hướng dẫn:
– Dẫn khí CH4 có lẫn CO2, SO2, C2H2, C2H4 lần lượt đi qua các bình đựng dung
dịch Br2 dư và dung dịch Ca(OH)2 dư thì các khí SO2, C2H2, C2H4, CO2 bị hấp thụ.
Thu khí thoát ra thì được CH4 tinh khiết.
SO2 + 2H2O + Br2  H2SO4 + 2HBr
C2H2 + 2Br2  C2H2Br4
C2H4 + Br2  C2H4Br2
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
Ví dụ 5: Nêu phương pháp tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H2,
C2H4, CO2. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra?
Phân tích:
CH4 
dd Br
2


Zn
d­
C2H4
C2H4Br2 

 C2H4 
dd AgNO3 / NH3 d­
C2H2 

t0
dd H SO
C2H4
2 4 C H 
C2Ag2  
2 2
lo·ng, d­
CH4

CH4
CO2,CH4
C2H2 , C2H4

dd Ca(OH)2 d­



0

t
CaCO3  

 CO2 

Hướng dẫn:
– Dẫn hỗn hợp khí (CH4, C2H2, C2H4, CO2) qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì CO2
bị hấp thụ. Thu khí bay ra được hỗn hợp CH4, C2H4, C2H2. Lọc lấy kết tủa đem
nung nóng ở nhiệt độ cao thì thu được CO2.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
t0

 CaO + CO2 
CaCO3 
– Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch AgNO3/NH3 loãng dư, thu khí thoát ra
gồm CH4 và C2H4. Lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch H2SO4 loãng, thì khí C2H2
thoát ra nên ta thu được C2H2.
NH 3
C2H2 + Ag2O 
 C2Ag2  + H2O

16


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

C2Ag2 + H2SO4 loãng  C2H2  + Ag2SO4 
Dẫn hỗn hợp hai khí còn lại qua dung dịch Br2 dư, thu khí bay ra thì được CH4.
Cho Zn vào dung dịch và đun nóng thì thu được C2H4.
C2H4 + Br2  C2H4Br2
t0

 C2H4  + ZnBr2

C2H4Br2 + Zn 
Ví dụ 6: Có hỗn hợp gồm rượu etylic và axit axetic. Trình bày phương pháp hoá
học để tách riêng mỗi chất. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
(Trích đề thi HSG môn hóa học lớp 9 tỉnh Bắc Giang, năm học 2009-2010)
Phân tích:
ng/ tô

CH 3COOH
C2 H5OH
0

t
(*) 
 h¬i

Na 2O d­



CH3COOH
H2O

C2 H 5OH  
 C H OH láng
2 5

CH3COONa, Na 2O

t0




NaOH, C2 H5OH
CaCl2 khan (d­)

 CH

r¾n

CH 3COONa
NaOH, Na 2 O

H 2SO 4

 d.d(*)
lo·ng, d­

COOH

3

Hướng dẫn:
– Cho Na2O dư vào hỗn hợp gồm etylic và axit axetic. Đun nóng hỗn hợp sau
phản ứng thu lấy hơi và ngưng tụ thì thu được C2H5OH lỏng. Hỗn hợp rắn còn lại
gồm CH3COONa, NaOH, Na2O.
2CH3COOH + Na2O  2CH3COONa + H2O
Na2O + H2O  2NaOH
– Cho phần hỗn hợp rắn (CH3COONa, NaOH, Na2O) vào dung dịch H2SO4
loãng, dư. Đun nóng hỗn hợp sau phản ứng, thu lấy phần hơi dẫn qua lượng dư

CaCl2 khan thì thu được CH3COOH.
2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O
Na2O + H2SO4  Na2SO4 + H2O
2CH3COONa + H2SO4  Na2SO4 + 2CH3COOH
CaCl2 + nH2O (hơi)  CaCl2.nH2O
Ví dụ 7: Chỉ dùng một phản ứng hóa học, hãy tách riêng SO2 từ hỗn hợp khí gồm
SO2, C2H4. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Phân tích:
SO2 tác dụng với nước brom mà không tác dụng với Br2/ dung môi CCl4. Vì vậy
sử dụng dung dịch Br2/CCl4 để hấp thụ C2H4.
Hướng dẫn:
Dẫn hỗn hợp SO2 và C2H4 qua bình đựng dung dịch Br2 (trong CCl4) dư thì chỉ
có C2H4 bị hấp thụ, còn khí SO2 không bị hấp thụ. Thu khí thoát ra thì được SO2.
C2H4 + Br2  C2H4Br2
(4 )

(4)

Na2O dư sẽ hút nước sinh ra từ phản ứng nên sau phản ứng này sẽ không còn nước.

17


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

II- BÀI TẬP VẬN DỤNG

1- PHẦN VÔ CƠ
Bài 1: Tinh chế mỗi chất SiO2, Ag, CO2, ZnSO4 từ các hỗn hợp sau đây:
a) SiO2 có lẫn FeO, Fe.

b) Ag có lẫn Fe, Zn, Al.
c) CO2 có lẫn N2, H2, CO.
d) ZnSO4 có lẫn CuSO4.
Phân tích:
* Ý a: Hỗn hợp gồm oxit axit (SiO2) và tạp chất là oxit bazơ (FeO) và kim loại
hoạt động (trước H)  Sử dụng axit để hòa tan tạp chất.
* Ý b: Các tạp chất đều là kim loại mạnh hơn kim loại Ag và đứng trước H, do
đó có thể hòa tan tạp chất bằng dung dịch HCl, H2SO4 loãng hoặc dung dịch
AgNO3.
* Ý c: Các khí N2, H2, CO không tác dụng với kiềm. Do đó sử dụng kiềm để hấp
thụ CO2 sau đó tái tạo lại CO2.
* Ý d: Vì đây là câu tinh chế muối của kim loại mạnh lẫn muối kim loại yếu nên
cho dung dịch 2 muối tác dụng với kim loại tương ứng với muối cần tinh chế.
Hướng dẫn:
a) Hòa tan trong dung dịch HCl dư thì FeO và Fe tan hết, còn SiO2 không tan.
Lọc lấy phần rắn không tan thì thu được SiO2.
FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
b)  Cách 1: Sử dụng dung dịch axit.
Hòa tan hỗn hợp các kim loại vào dung dịch HCl dư, khuấy đều cho các tạp
chất tan hết. Lọc lấy chất rắn không tan thì thu được Ag.
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 
 Cách 2: Sử dụng dung dịch muối.
Hòa tan hỗn hợp các kim loại vào dung dịch AgNO3 dư, khuấy đều cho các
tạp chất tan hết. Lọc lấy chất rắn không tan thì thu được Ag.
Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag 
Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag 
Fe + 3AgNO3  Fe(NO3)3 + 3Ag 

c) Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì chỉ có CO2 bị giữ lại. Lọc lấy
kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao thu được CO2.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
t0

 CaO + CO2 
CaCO3 
18


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

d) Cho hỗn hợp vào nước, khuấy đều cho tan. Cho Zn dư vào dung dịch, sau
khi phản ứng kết thúc thì tách bỏ phần rắn không tan. Cô cạn dung dịch thì thu
được ZnSO4.
Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu 
Bài 2: Một hỗn hợp dạng bột gồm Ag, Al, Mg. Bằng phương pháp hóa học, hãy
nêu cách tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp mà không làm thay đổi khối
lượng của mỗi kim loại ban đầu.
Phân tích:
So sánh tính chất hóa học của các kim loại ta thấy: Ag là kim loại yếu không
tan trong dung dịch axit thường (như HCl, H2SO4 loãng), Al tan trong kiềm, Mg
tan trong axit thường nhưng không tan trong kiềm. Vì vậy ta sử dụng kiềm để hòa
tan Al và dùng axit HCl để hòa tan Mg.
Hướng dẫn:
– Hòa tan hỗn hợp trong dung dịch NaOH dư và khuấy đều đến khi ngừng thoát
khí. Lọc lấy phần rắn được hỗn hợp Ag và Mg. Sục khí CO2 liên tục vào dung dịch
sau phản ứng, lọc lấy kết tủa nung nóng đến khối lượng không đổi, lấy chất rắn sau
phản ứng đem trộn với criolit rồi điện phân nóng chảy thì thu được Al.
2NaOH + 2H2O + 2Al  2NaAlO2 + 3H2 

CO2 + NaOH  NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
t0

 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 
®p nãng ch¶y
 4Al + 3O2
2Al2O3 
criolit

– Cho hỗn hợp Mg và Ag vào dung dịch HCl dư, lọc lấy chất rắn thu được Ag.
Cô cạn dung dịch sau phản ứng, điện phân nóng chảy muối MgCl2 thì thu được
Mg.
Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 
®p nãng ch¶y
MgCl2 
Mg + Cl2
Bài 3: Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp gồm
CuO, Al2O3, SiO2. Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Phân tích:
Trong hỗn hợp có một oxit axit (SiO2), một oxit bazơ (CuO) và một oxit lưỡng
tính (Al2O3). Trên cơ sở phân loại chất ta chọn dung dịch HCl hòa tan CuO và
Al2O3 để thu SiO2. Tái tạo lại CuO và Al2O3 từ dung dịch chứa AlCl3 và CuCl2.

Al2O3
CuO,SiO2

d.d HCl





d.d

CuCl2 ,AlCl3
HCl

CO

NaOH



0

t
2 Al(OH) 
d.d 
Al2O3
3
0

t
Cu(OH)2 
CuO

SiO2 

19

11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

Hướng dẫn:
– Hòa tan hỗn hợp trong dung dịch HCl dư thì Al2O3 và CuO bị hòa tan. Lọc lấy
chất rắn không tan thu được SiO2.
Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O
CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O
– Cho dung dịch nước lọc tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem
nung nóng đến khối lượng không đổi thì được CuO.
HCl + NaOH  NaCl + H2O
AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
CuCl2 + 2NaOH  Cu(OH)2  + 2NaCl
t0

 CuO + H2O
Cu(OH)2 
– Sục CO2 dư vào phần nước lọc (có chứa NaAlO2), lọc lấy kết tủa nung đến
khối lượng không đổi thì thu được Al2O3.
CO2 + NaOH  NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaAlO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
t0

 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 
Bài 4: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm CO2, SO2, N2. Xem như axit
H2SO3 mạnh hơn axit H2CO3. Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Phân tích:
H2SO3 mạnh hơn H2CO3 nên CO2 không có khả năng tác dụng với dung dịch

muối sunfit. Như vậy nếu sử dụng dung dịch Na2SO3 thì chỉ hấp thụ được SO2.
N 2 ,SO 2
CO2

 dd Ca(OH) d­

d.d Na2SO3 d­



2
(N 2 ,CO 2 )  

N2 
t0
CaCO3  CO 2 

 H SO ®Æc

2 4
d.d 
 SO 2 

Hướng dẫn:
– Dẫn hỗn hợp khí đi chậm qua dung dịch Na2SO3 dư thì chỉ có SO2 bị hấp thụ.
Thu khí thoát ra được hỗn hợp CO2 và N2.
SO2 + H2O + Na2SO3  2NaHSO3
– Cho H2SO4 đặc dư vào dung dịch sau phản ứng, đun nhẹ thì khí SO2 thoát ra
nên ta thu được SO2.
2NaHSO3 + H2SO4 đặc  Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 

Na2SO3 + H2SO4 đặc  Na2SO4 + H2O + SO2 
– Dẫn hỗn hợp CO2 và N2 đi chậm qua dung dịch nước vôi trong lấy dư, thu khí
thoát ra thì được N2. Lọc lấy kết tủa nung nóng ở nhiệt độ cao thì thu được SO2.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
t0

 CaO + CO2 
CaCO3 
20


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

Bài 5: Một hỗn hợp gồm các chất rắn CaCO3, NaCl, Na2CO3. Hãy nêu phương
pháp tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp, viết PTHH của phản ứng xảy ra.
Phân tích:
Trong hỗn hợp chỉ có một chất không tan trong nước (CaCO3) nên dùng nước
để tách CaCO3 ra khỏi hỗn hợp. Từ phần dung dịch ta thực hiện tách theo sơ đồ:
CaCO3

Na 2 CO3
 dd NaOH d­
NaCl
(*)
CO2  
dd
H 2O

ddHCl
NaOH

Na 2CO3  
NaCl



CaCO3 
t0
Na 2 CO3
 NaCl
d.d 
(NH ) CO d­

4 2 3  d.d
(*) 

Na 2 CO3
(NH 4 )2 CO3

c« c¹n, nhiÖt ph©n

 Na

2

CO3

(Có thể thay (NH4)2CO3 bằng NaHCO3 dư sau đó cô cạn và nhiệt phân)
Hướng dẫn:
– Cho hỗn hợp vào nước dư và khuấy đều cho NaCl và Na2CO3 tan hết. Lọc lấy
chất rắn không tan thu được CaCO3, phần nước lọc chứa NaCl và Na2CO3.

– Cho phần nước lọc vào dung dịch HCl dư, thu khí thoát ra được CO2 và cô
cạn dung dịch được NaCl.
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 
– Dẫn khí CO2 vào dung dịch NaOH dư, cho tiếp dung dịch (NH4)2CO3 dư vào
dung dịch sau phản ứng. Cô cạn và nhiệt phân chất rắn thì thu được Na2CO3.
CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O
(NH4)2CO3 + 2NaOH  Na2CO3 + 2NH3  + 2H2O
t0

 2NH3  + CO2  + H2O 
(NH4)2CO3 
Lưu ý: Vì đề không yêu cầu giữ nguyên lượng các chất ban đầu nên ta có thể sục
CO2 vào một lượng rất ít dung dịch NaOH loãng. Khi đó CO2 sẽ dư nên ta chỉ thu
được dung dịch chứa một muối NaHCO3, nhiệt phân đến khi ngừng thoát khí và cô
cạn thì được Na2CO3. Tuy nhiên, trong thực tế nếu làm như thế thì rất khó thực
hiện.
Bài 6: Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng mỗi chất khỏi hỗn hợp gồm
các chất rắn BaCl2, MgCl2, NH4Cl. Viết các phương trình hóa học của phản ứng
xảy ra?
Phân tích:
Mấu chốt:
– Trong hỗn hợp chỉ có NH4Cl bị nhiệt phân hủy ở nhiệt độ cao và phản ứng
giữa NH3 và HCl lại xảy ra ở nhiệt độ thường. Như vậy chỉ cần nhiệt phân hỗn
hợp, thu khí và làm nguội khí thì sẽ thu được NH4Cl.
– BaCl2, MgCl2 đều tan trong nước nhưng hidroxit tương ứng lại có một chất
tan là Ba(OH)2 và một chất không tan là Mg(OH)2. Đây là cơ sở để ta chọn dung
dịch kiềm để chuyển chúng thành các hidroxit có trạng thái khác nhau.
21

11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

Hướng dẫn:
Nung nóng hỗn hợp các chất rắn đến khi ngừng thoát khí. Thu lấy hỗn hợp khí
NH3 và HCl trong bình kín, làm nguội thì thu được NH4Cl.
0

t

 NH 3  + HCl 
NH 4 Cl 

Lµm nguéi

– Cho hỗn hợp rắn còn lại vào lượng dư dung dịch Ba(OH)2 dư. Lọc lấy kết tủa
Mg(OH)2 và nước lọc chứa BaCl2 và Ba(OH)2. Cho kết tủa vào dung dịch HCl dư,
cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được MgCl2.
MgCl2 + Ba(OH)2  BaCl2 + Mg(OH)2 
Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O
– Cho dung dịch HCl dư vào phần nước lọc, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì
thu được BaCl2.
Ba(OH)2 + 2HCl  BaCl2 + 2H2O
Bài 7: 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).
(Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa Hùng Vương, Gia Lai năm học 2015-2016)
Phân tích:
+
Để thu được NaCl tinh khiết thì ta phải loại bỏ các thành phần khác Na và Cl .
Vì vậy ta chọn các chất để làm kết tủa các nguyên tố Mg, Ca và nhóm SO4.

Mặt khác, các nguyên tố hoặc gốc khác đưa thêm vào hỗn hợp phải dễ loại bỏ
bằng các phản ứng tạo kết tủa hoặc chất bay hơi.
Hướng dẫn:
– 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 dung dịch Na2CO3 dư vào phần nước lọc, lọc bỏ kết tủa
thu được dung dịch chỉ chứa NaCl và Na2CO3 dư.
MgCl2 + Na2CO3  MgCO3  + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3  CaCO3  + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3  BaCO3  + 2NaCl
– Cho tiếp dung dịch HCl dư vào dung dịch chứa NaCl và Na2CO3. Cô cạn
dung dịch sau phản ứng thì thu được NaCl nguyên chất.
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 
Lưu ý: Khi cho dung dịch HCl dư vào dung dịch sau phản ứng thì lượng Na2CO3
dư ở thí nghiệm trước sẽ chuyển hết thành NaCl. Ta cô cạn dung dịch để đuổi toàn
bộ hơi nước và HCl dư, chất rắn chỉ còn NaCl (không bay hơi khi cô cạn).
22


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

Bài 8: Tách riêng mỗi chất từ các hỗn hợp dưới đây và viết các phương trình hóa
học của phản ứng xảy ra (nếu có):
a) Hỗn hợp dạng bột: Cu, Ag.
e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 .
b) Hỗn hợp khí: N2, Cl2, CO2.
f) Hỗn hợp bột gồm Cu, Ag, S, Fe.
c) Hỗn hợp H2S, CO2, N2, hơi nước.

g) Hỗn hợp rắn: Cr2O3, Na, CaSO3.
d) Hỗn hợp Al2O3, CuO, FeS, K2SO4. h) Hỗn hợp Cu(NO3)2, AgNO3.
Phân tích:
0

 O2 ( t )
a) Cu, Ag 


đpdd
CuCl 2 
 Cu
CuO  HCl


Ag
Ag 

N2 
b)

N2 ,Cl2
CO2

dd Ca(OH)2


d­

C« c¹n

HCl ®Æc 
d.d 
R¾n 

HCl,Cl2
H2O h¬i

 (1) NaCl b·o hßa
 Cl2
 (2) H2SO4 ®Æc

0

t
CaCO3  
CO2 
0

c)

H2S, CO2

Ca(OH)2

Na SO (khan)

2 4



H2O, N2

H2S, CO2 , N2 

t
CaCO3(r) 
CO2 

 H SO

2 4
CaS(d.d) 
H2S 

0

t
Na2SO4.10H2O
H2O 
0

t
d.d K2SO4 
 K 2SO4(r)

d)

Al2 O3 ,CuO
FeS; K 2SO4

H O

2 


CO

Al2 O3
NaOH



CuO
FeS

0

t
2  Al(OH) 
NaAlO2 
 Al2O3
3

CuO
CuO
 O2 (t0 )

(*)
Fe2 O3
FeS

 d.d Na S

Cu
H2 d­(t 0 )
(*) 

Fe

d.d HCl


2  FeS
d.d FeCl2 

c« c¹n, nhiÖt ph©n
dd 

BaCl2

BaCl2
e)

AlCl3
FeCl3

 O (t0 )

2
Cu 
 CuO

H O

 NH d­

2 d.d 
3 


KT

Al(OH)
d.d (*)
d.dNaOH d­
3 

Fe(OH)  (**)
Fe(OH)3
3

CO
d.d HCl d­
2  Al(OH) 
d.d (*) 
AlCl
3
3
c« c¹n
d.d HCl d­
Fe(OH)  (**) 

FeCl
3
3
c« c¹n

(Có thể dùng dung dịch Na2CO3 và dung dịch HCl để tái tạo BaCl2 từ dung dịch
BaCl2 và NH4Cl).

23


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành
đpdd

FeCl 2  Fe
f)

Cu,Ag
S,Fe

Cr2O3
g)

h)

Na
CaSO3

 dd H S

 d.d HCl



2 S 
Ag
SO 2 
 O (t0 )
2
đpdd
Cu 
 Ag
CuCl2  Cu
 d.d HCl


S
CuO
Ag

d.d HCld­
®pnc

d.d 
 NaCl 
 Na
C« c¹n
CO2 d­

d.d



d.d NaOH
t0


Cr(OH)3  
Cr2O3

CaSO3 

AgNO3
Cu(NO3)2

d.d NaOH

HNO d­

3 Cu(NO )
d.d 
Cu(OH) 
2
3 2
Ag
c« c¹n
d.d HCl d­





HNO3 d­
CuO
Ag  
AgNO
3
c« c¹n
t0

Hướng dẫn:
a) Đốt cháy hỗn hợp trong khí oxi dư. Hòa tan hỗn hợp rắn thu được gồm CuO
và Ag trong dung dịch HCl dư. Lọc lấy chất rắn thu được Ag. Tiến hành điện phân
phần dung dịch còn lại thì thu được Cu.
(Hoặc cho phần dung dịch cho tác dụng với Al dư, lọc lấy phần không tan cho
vào dung dịch NaOH dư thì Cu không tan nên thu được Cu)
t0

 2CuO
2Cu + O2 
CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O
đpdd
CuCl2 
 Cu + Cl2 
b) Dẫn hỗn hợp đi chậm qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì CO2 và Cl2 bị hấp thụ,
thu lấy khí bay ra thì được N2.
2Cl2 + 2Ca(OH)2  CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
Lọc lấy kết thu được CaCO3. Nung nóng kết tủa ở nhiệt độ cao thu được khí
CO2. Phần dung dịch đem cô cạn rồi cho vào dung dịch HCl đặc, hỗn hợp khí và
hơi thoát ra được dẫn qua dung dịch NaCl bão hòa (hấp thụ hơi HCl) và H2SO4 đặc
(hút ẩm) thì thu được khí Cl2 khô.

0

t
CaCO3 
 CaO + CO2 
Ca(OH)2 + 2HCl đặc  CaCl2 + 2H2O
Ca(ClO)2 + 4HCl đặc  CaCl2 + 2H2O + 2Cl2 
c) Dẫn hỗn hợp khí và hơi đi chậm qua Na2SO4 khan (dư) thì hơi nước bị hấp
thụ. Nung nóng chất rắn thu được và thu hơi nước thoát ra.
Na2SO4 + nH2O  Na2SO4.nH2O
t0

 Na2SO4 + nH2O 
Na2SO4.nH2O 
24


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì CO2 và H2S bị hấp thụ,
thu khí thoát ra thì được N2. Lọc lấy kết tủa CaCO3 nung nóng thì thu được CO2.
Phần dung dịch đem tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được H2S.
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O
H2S + Ca(OH)2  CaS + 2H2O
CaS + H2SO4 loãng nóng  CaSO4 + H2S 
d) Cho hỗn hợp rắn vào nước dư, khuấy đều cho tan. Lọc lấy chất rắn được hỗn
hợp Al2O3, CuO, FeS và phần dung dịch chứa K2SO4. Cô cạn dung dịch được
K2SO4 tinh khiết.
Hòa tan phần rắn trong dung dịch NaOH loãng, nóng dư thì Al2O3 bị hòa tan,
lọc lấy chất rắn được hỗn hợp FeS và CuO.

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O
Sục khí CO2 liên tục vào dung dịch chứa NaAlO2, lọc lấy kết tủa đem nhiệt
phân đến khối lượng không đổi thì thu được Al2O3.
NaOH + CO2  NaHCO3
NaAlO2 + 2H2O + CO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
t0

 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 
Đốt cháy hỗn hợp rắn CuO và FeS trong khí oxi dư, khử sản phẩm bằng H2 dư.
Hỗn hợp kim loại thu được đem hòa tan trong dung dịch HCl dư thì FeO tan, lọc
chất rắn thu được Cu và dung dịch chứa FeCl2 và HCl dư (dung dịch X).
t0

 2Fe2O3 + 4SO2 
4FeS + 7O2 
t0

 2Fe + 3H2O
Fe2O3 + 3H2 
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
Cho Na2S dư vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa thì thu được FeS.
2HCl + Na2S  2NaCl + H2S 
FeCl2 + Na2S  FeS  + 2NaCl
Đốt cháy Cu trong khí oxi dư thì thu được CuO.
t0

 2CuO
2Cu + O2 
e) Hòa tan hỗn hợp vào nước dư rồi sục khí NH3 dư vào dung dịch, tách lấy kết

tủa gồm Al(OH)3 và Fe(OH)3. Phần nước lọc chứa BaCl2 và NH4Cl.
3NH3 + 3H2O + FeCl3  Fe(OH)3  + 3NH4Cl
3NH3 + 3H2O + AlCl3  Al(OH)3  + 3NH4Cl
Cô cạn phần nước lọc rồi đem nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu
được BaCl2 (do NH4Cl bị thăng hoa).
t0

 NH3  + HCl 
NH4Cl 

25


11 chuyên đề mới, hay và khó BD HSG môn Hóa học THCS - Nguyễn Đình Hành

Hòa tan hỗn hợp rắn gồm Fe(OH)3 và Al(OH)3 trong dung dịch NaOH dư, lọc
lấy chất rắn thu được Fe(OH)3, phần dung dịch chứa NaAlO2 và NaOH dư. Cho
Fe(OH)3 vào dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được FeCl3.
NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O
Fe(OH)3 + 3HCl  FeCl3 + 3H2O
Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc chứa NaAlO2, lọc lấy kết tủa cho vào dung
dịch HCl dư, cô cạn dung dịch thu được AlCl3.
NaOH + CO2  NaHCO3
NaAlO2 + 2H2O + CO2  NaHCO3 + Al(OH)3 
Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O
f) Cho hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, chỉ có Fe bị hòa tan. Lọc lấy chất rắn thu
được hỗn hợp Ag, Cu, S. Lấy phần dung dịch đem điện phân thì thu được Fe.
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
®pdd
 Fe + Cl2 

FeCl2 

(Hoặc cho Al dư vào dung dịch, thu lấy chất rắn hòa tan trong dung dịch NaOH
dư thì được Fe)
Đốt hỗn hợp rắn gồm Ag, Cu, S thu được khí SO2 và chất rắn gồm Ag, CuO.
Dẫn SO2 qua dung dịch H2S thu được kết tủa S.
SO2 + 2H2S  3S  + 2H2O
Hòa tan hỗn hợp Ag và CuO vào dung dịch HCl dư, lọc lấy phần rắn không tan
thu được Ag. Điện phân phần nước lọc thì thu được Cu.
CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O
®pdd
 Cu + Cl2 
CuCl2 

(Hoặc chuyển hóa theo sơ đồ CuCl2  Cu(OH)2  CuO  Cu)
g) Hòa tan hỗn hợp Cr2O3, Na, CaSO3 trong dung dịch NaOH đặc nóng dư, lọc
lấy phần rắn không tan thu được CaSO3, phần dung dịch chứa NaOH và NaAlO2.
2Na + 2H2O  2NaOH + H2 
Cr2O3 + 2NaOH  2NaCrO2 + H2O
Sục khí CO2 dư vào phần dung dịch, lọc kết tủa đem nung hoàn toàn thì thu
được Cr2O3. Phần nước lọc chứa NaHCO3 cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cô
cạn và điện phân NaCl thu được Na.
CO2 + NaOH  NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaCrO2  NaHCO3 + Cr(OH)3 
t0

 Cr2O3 + 3H2O
2Cr(OH)3 
NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 
®pnc

2NaCl 
 2Na + Cl2 

26


ĐT liên hệ: 0988.275.228 0898375.488

h) Nung nóng hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2 đến khối lượng không đổi thu được
hỗn hợp Ag và CuO. Hòa tan hỗn hợp này trong dung dịch HCl dư, lọc lấy phần
rắn không tan thì thu được Ag, phần nước lọc chứa CuCl2.
t0

 Ag + NO2  + ½ O2 
AgNO3 
t0

 CuO + 2NO2  + ½ O2 
Cu(NO3)2 
CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O
Hòa tan phần rắn không tan vào trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư, cô cạn
dung dịch sau phản ứng thì thu được Cu(NO3)2 khan.
Ag + 2HNO3  AgNO3 + H2O + NO2 
Cho dung dịch NaOH dư vào phần nước lọc (chứa CuCl2), lọc kết tủa đem hòa
tan trong dung dịch HNO3 dư, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được
Cu(NO3)2.
HCl + NaOH  NaCl + H2O
CuCl2 + 2NaOH  Cu(OH)2  + 2NaCl
Cu(OH)2 + 2HNO3  Cu(NO3)2 + 2H2O
Bài 9: Hãy thực hiện phương pháp hóa học tinh chế các chất sau:

a) Tinh chế NaCl có lẫn các chất Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4.
b) Tinh chế NaCl có lẫn CaCl2, MgCl2,CaSO4, MgSO4, Na2SO4, Mg(HCO3)2,
Ca(HCO3)2. (Trình bày theo sơ đồ và viết phương trình hóa học xảy ra)
c) Tinh chế khí CO lẫn CO2 (và ngược lại).
d) Tinh chế NaHCO3 có lẫn Na2CO3 (và ngược lại).
e) Tinh chế NaOH có lẫn NaCl (Biết độ tan SNaCl < SNaOH ).
f) Làm sạch KCl từ quặng Sinvinit gồm NaCl và KCl. (Biết rằng khi thay đổi
nhiệt độ thì độ tan trong nước của KCl thay đổi nhiều còn độ tan của NaCl thay đổi
ít hơn).
Hướng dẫn:
a) Hòa tan hỗn hợp vào nước rồi cho lượng dư dung dịch BaCl2 vào dung dịch,
tách bỏ kết tủa BaSO4 thu lấy phần nước lọc.
Na2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2NaCl
CaSO4 + BaCl2  BaSO4  + CaCl2
Cho tiếp dung dịch Na2CO3 dư vào phần nước lọc, tách bỏ kết tủa rồi cho tiếp
dung dịch HCl dư vào phần nước lọc.
MgCl2 + Na2CO3  MgCO3  + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3  CaCO3  + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3  BaCO3  + 2NaCl
2HCl + Na2CO3  2NaCl + H2O + CO2 
Sục khí Cl2 liên tục vào dung dịch chứa NaCl, HCl, NaBr sau đó cô cạn dung
dịch (đuổi các tạp chất bay hơi) thì thu được NaCl tinh khiết.
27