SKKN Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng bài tập tách chất vô cơ bằng phương pháp hóa học trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học ở trường THCS
Thực hiện kế hoạch phát triển giáo dục giai đoạn 2016-2020 của phòng GD&ĐT huyện Cẩm Thủy; Cụ thể hóa và triển khai thực hiện NQ số 29-NQ/TW về "Đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa"; Tiếp tục thực hiện NQTW2 khóa VIII về GDĐT đó là "nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài" đào tạo nên những con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa vừa "hồng" vừa "chuyên" như lời căn dặn của Bác Hồ để xây dựng đất nước Việt Nam ngày càng văn minh, giàu đẹp sánh vai với các cường quốc năm châu trên thế giới. Chính vì vậy bản thân tôi luôn quan tâm nâng cao chất lượng giáo dục đại trà, tích cực bồi dưỡng học sinh giỏi tham gia các kì thi học sinh giỏi các cấp.
Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong việc nâng cao chất lượng giáo dục. Bồi dưỡng học sinh giỏi là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò. Mặt khác trường THCS Cẩm Tân là trường thuộc vùng núi nên đa số học sinh thuộc con em gia đình có hoàn cảnh khó khăn, thời gian dành cho việc học còn ít. Dẫn tới chất lượng đại trà cũng như chất lượng mũi nhọn không cao. Tuy nhiên với sự nỗ lực của đội ngũ giáo viên trong trường không ngừng học hỏi để tìm ra những phương pháp giảng dạy, bồi dưỡng hiệu quả thì trong những năm gần đây, qua các kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh nhà trường đã đạt được những thành công nhất định góp phần vào kết quả thi học sinh giỏi chung của toàn huyện.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ PHÒNG GD&ĐT CẨM THỦY SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI DẠNG BÀI TẬP TÁCH CHẤT VÔ CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG THCS Người thực hiện: Nguyễn Văn Tùng Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Cẩm Tân SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học THANH HOÁ NĂM 2017 CẨM THỦY NĂM 2017 MỤC LỤC Nội dung Trang MỤC LỤC 1 A – PHẦN MỞ ĐẦU 2 1. Lí do chọn đề tài 2 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Đối tượng nghiên cứu 3 4. Phương pháp nghiên cứu 3 B – NỘI DUNG 4 I. Cơ sở lý luận của SKKN 4 1. Khái niệm tách chất 4 2. Các dạng bài tách chất 4 3. Các bước để làm một bài tập tách chất bằng phương pháp hóa học 4 4. Một số phản ứng tách và phản ứng tái tạo lại chất ban đầu 5 II. Thực trạng của vấn đề 5 III. Các biện pháp đã thực hiện giải quyết vấn đề 6 1-Dạng 1: Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp 6 1.1.Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn 6 1.2.Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp chất khí 8 1.3.Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp chất lỏng(dung dịch) 9 1-Dạng 2: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp 10 2.1. Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn 10 2.2. Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp khí 14 2.3. Tách riêng từng chất ra khỏi dung dịch 15 IV. Hiệu quả của SKKN 17 C - KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19 1- Kết luận 19 2. Kiến nghị 19 Tài liệu tham khảo 21 PHẦN A. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài. Thực hiện kế hoạch phát triển giáo dục giai đoạn 2016-2020 của phòng GD&ĐT huyện Cẩm Thủy; Cụ thể hóa và triển khai thực hiện NQ số 29-NQ/TW về "Đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa"; Tiếp tục thực hiện NQTW2 khóa VIII về GDĐT đó là "nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài" đào tạo nên những con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa vừa "hồng" vừa "chuyên" như lời căn dặn của Bác Hồ để xây dựng đất nước Việt Nam ngày càng văn minh, giàu đẹp sánh vai với các cường quốc năm châu trên thế giới. Chính vì vậy bản thân tôi luôn quan tâm nâng cao chất lượng giáo dục đại trà, tích cực bồi dưỡng học sinh giỏi tham gia các kì thi học sinh giỏi các cấp. Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong việc nâng cao chất lượng giáo dục. Bồi dưỡng học sinh giỏi là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò. Mặt khác trường THCS Cẩm Tân là trường thuộc vùng núi nên đa số học sinh thuộc con em gia đình có hoàn cảnh khó khăn, thời gian dành cho việc học còn ít. Dẫn tới chất lượng đại trà cũng như chất lượng mũi nhọn không cao. Tuy nhiên với sự nỗ lực của đội ngũ giáo viên trong trường không ngừng học hỏi để tìm ra những phương pháp giảng dạy, bồi dưỡng hiệu quả thì trong những năm gần đây, qua các kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh nhà trường đã đạt được những thành công nhất định góp phần vào kết quả thi học sinh giỏi chung của toàn huyện. Là một giáo viên thường xuyên được tham gia bồi dưỡng đội tuyển HS giỏi môn Hóa học trường THCS Cẩm Tân và đội tuyển HS giỏi môn Hóa 9 huyện Cẩm Thủy, qua sinh hoạt chuyên môn ở tổ, qua khảo sát thực tế giảng dạy tôi thấy nhiều vấn đề mà trong đội tuyển học sinh giỏi gặp khó khăn trong đó có có việc giải bài tập dạng tách chất vô cơ ra khỏi hỗn hợp. Trong khi loại bài tập này hầu như năm nào cũng có trong các đề thi cấp tỉnh, huyện. Dạng bài tập tách chất vô cơ ra khỏi hỗn hợp là một trong những dạng bài tập khó vì học sinh phải nắm được một khối lượng kiến thức khổng lồ về tính chất vật lí, hóa học của các chất cũng như phương pháp điều chế các chất. Mặt khác các em còn phải nhạy bén trong việc phát hiện sự khác nhau về tính chất của các chất. Vì vậy để giúp học sinh giải thành thạo dạng bài tập này là yêu cầu hết sức cần thiết đối với người giáo viên dạy bồi dưỡng bộ môn Hoá học. Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy khi gặp bài tập dạng này nhiều học sinh vẫn còn lúng túng, không xác định được cách giải. Là một giáo viên làm công tác giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm tôi thấy rằng chỉ có thể đạt được hiệu quả nếu như giáo viên biết chọn lọc, nhóm các bài tập tách chất theo từng dạng, nêu đặc điểm của dạng và xây dựng hướng giải cho mỗi dạng. Điều này có ý nghĩa quyết định trong công tác giảng dạy, bồi dưỡng vì nó là cẩm nang giúp học sinh tìm ra được hướng giải một cách dễ dàng, hạn chế tối đa những thiếu sót trong quá trình giải bài tập, đồng thời phát triển được tiềm lực trí tuệ cho học sinh thông qua các bài tập cơ bản và nâng cao. Với tất cả những lí do trên tôi đã tìm hiểu tài liệu, đúc rút kinh nghiệm của bản thân trong thực tế giảng dạy và dự giờ, tham khảo ý kiến đồng nghiệp tôi đã chọn thực hiện đề tài “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng bài tập tách chất vô cơ bằng phương pháp hóa học trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học ở trường THCS ” nhằm giúp cho các em học sinh giỏi nắm được phương pháp giải dạng bài tập tách chất vô cơ ra khỏi hỗn hợp 2. Mục đích nghiên cứu: - Nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy - học Hoá học. - Giúp học sinh nắm được các dạng và phương pháp giải các dạng bài tập tách chất vô cơ bằng phương pháp hóa học. - Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập, đặc biệt là trong giải bài tập hoá học. - Là tài liệu rất cần thiết cho việc giảng dạy, ôn học sinh giỏi lớp 9 và giúp giáo viên hệ thống hoá được kiến thức, phương pháp dạy học. 3. Đối tượng nghiên cứu. Nghiên cứu về các dạng và phương pháp giải các dạng tách chất vô cơ bằng phương pháp hóa học. 4 . Phương pháp nghiên cứu. Để hoàn thành đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: `- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết: Sử dụng trong phân tích các tài liệu có liên quan đến tách chất - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Sử dụng trong khảo sát thực trạng ban đầu khi chưa áp dụng SKKN tại đơn vị trường THCS Cẩm Tân và đội tuyển HSG lớp 9 môn Hóa học huyện Cẩm Thủy. - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu: Sử dụng trong việc thống kê, xử lí kết quả bài kiểm tra của HS trước và sau khi thực hiện đề tài. PHẦN B: NỘI DUNG I. Cơ sở lí luận của SKKN 1. Khái niệm tách chất Tách chất là nhóm các phương pháp vật lí, hóa học, hóa lí nhằm đi từ một hỗn hợp phức tạp thành hỗn hợp đơn giản rồi thành từng chất. 2. Các dạng bài tách chất a. Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp Tách riêng chất A trong hỗn hợp gồm 4 chất (A,B,C,D) là tìm cách loại B, C, D để chỉ còn lại A nguyên chất. Ta không thu hồi lại các chất B, C, D (xem như tạp chất), nhưng nếu đã chuyển A thành chất khác thì phải đưa chất A về dạng ban đầu của nó bằng một phản ứng thích hợp. b. Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp Là chuyển từng chất trong hỗn hợp về trạng thái riêng lẻ ở dạng nguyên chất và tinh khiết. Ví dụ tách hỗn hợp bốn chất (A,B,C,D) nghĩa là tách riêng từng chất một, sau đó phải đưa các chất ấy về trạng thái ban đầu của nó. Như vậy ngoài việc nắm vững các phản ứng đặc trưng, ta còn phải biết phương pháp điều chế (kim loại, phi kim, oxit, bazơ, muối...) Ta cần dùng hai loại phản ứng: - Phản ứng tách riêng: Chuyển các chất cần tách thành sản phẩm mới ở dạng có thể tách ra khỏi hỗn hợp một cách dễ dàng (kết tủa, bay hơi hay phân tích cho hai chất lỏng không hòa lẫn nhau) - Phản ứng tái tạo: Từ sản phẩm tách ra từ hỗn hợp nêu trên, phải thực hiện phản ứng để điều chế lại chất ban đầu. 3. Các bước để làm một bài tập tách chất bằng phương pháp hóa học: - Phân tích đề bài - Viết sơ đồ tách chất - Trình bày cách tiến hành bằng lời giải-Viết các PTHH minh họa Trong ba bước trên thì bước viết sơ đồ tách chất là quan trọng nhất vì học sinh phải biết phân tích đề bài, nắm được tính chất đặc trưng của từng chất để tìm phản ứng tách thích hợp. Sơ đồ tách chất: B hh A,B XY PƯ tách AX (, tan) PƯ tái tạo A Sơ đồ được thực hiện theo các bước sau: - 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 AX 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 AX Một số chú ý : - Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái. - 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 chất nguyên chất. Sau đó tiến hành bước 2 (điều chế lại A từ A/, B từ B/ ) 4. .Một số phản ứng tách và phản ứng tái tạo lại chất ban đầu Chất vô cơ Chất cần tách Phản ứng tách và phản ứng tái tạo lại chất ban đầu Al (Al2O3, hợp chất nhôm) Al NaAlO2 Al(OH)3↓Al2O3 Al Zn (ZnO) Zn Na2ZnO2 Zn(OH)2↓ ZnO Zn Mg Mg MgCl2 Mg(OH)2 ↓ MgCl2 Mg Fe (FeO hoặc Fe2O3) Fe FeCl2 Fe(OH)2 ↓FeO Fe Cu (CuO) Cu CuSO4 Cu(OH)2↓ CuO Cu II. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trường THCS Cẩm Tân được trang bị khá đầy đủ về trang thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy bộ môn. Các dụng cụ, hoá chất đầy đủ, nên rất thuận lợi cho việc học sinh được quan sát, thực hành thí nghiệm. Từ đó giúp học sinh nắm vững về tính chất của các chất, các phản ứng đặc trưng. Đây là cơ sở vững chắc để các em làm tốt dạng bài tập này. Bên cạnh đó ban giám hiệu nhà trường cùng tổ chuyên môn luôn quan tâm sát sao đến chuyên môn của từng đồng chí cán bộ, giáo viên. Thường xuyên tổ chức thanh kiểm tra, đánh giá và góp ý rút kinh nghiệm trong công tác giảng dạy để cùng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ. Mặt khác bản thân giáo viên bồi dưỡng nắm vững kiến thức, nội dung chương trình, tâm huyết với nghề, với học sinh và không ngừng học hỏi đồng nghiệp để nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ và trau dồi kinh nghiệm dạy bồi dưỡng học sinh giỏi. Học sinh trong đội tuyển môn Hóa học của trường và của huyện chăm ngoan, có ý thức vươn lên trong học tập. Phụ huynh học sinh có trách nhiệm, nhiệt tình ủng hộ. Tuy nhiên trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung và bồi dưỡng về chủ đề tách chất nói riêng giáo viên cũng như học sinh gặp không ít khó khăn đó là: Có rất nhiều tài liệu viết về chuyên đề tách chất nhưng tài liệu phù hợp để bồi dưỡng học sinh giỏi bậc THCS thì rất ít. Mặt khác để làm bài tập dạng này học sinh phải làm chủ lượng kiến thức rất rộng về tính chất lý, hoá, ứng dụng ,điều chế các chất và phân loại chất có trong chương trình, những loại phản ứng hoá học và điều kiện xảy ra của các phản ứng đó. Vì vậy để làm thành thạo dạng bài tập này là một quá trình ôn luyện lâu dài. Không những vậy khả năng phân tích đề bài, nhận dạng loại bài tập, trình bày lời giải đối với học sinh trong đội tuyển trường tôi còn nhiều hạn chế. Sau đây là kết quả bài kiểm tra khảo sát về dạng tách chất bằng phương pháp hóa học được thực hiện ở đội tuyển học sinh giỏi năm học 2015-2016 khi chưa thực hiện đề tài: Số học sinh hiểu và làm tốt dạng bài tập tách chất vô cơ bằng phương pháp hoá học. Sĩ số Giỏi (9 -10) Khá (7 – 8) Tb (5 – 6) Yếu dưới 5 14 0 3 7 4 Tỉ lệ(%) 0 21,4 50 28,6 III. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề: Từ thực trạng trên, để áp dụng đề tài vào trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tôi đã chọn lọc và nhóm các bài tập theo dạng, xây dựng nguyên tắc áp dụng cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu và các bài tập vận dụng, nâng cao. Tôi đã phân chia một số dạng bài tập tách chất vô cơ bằng phương pháp hóa học và đã được vận dụng trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi như sau: 1- DẠNG 1: Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp 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 cho được phản ứng so với các chất có trong hỗn hợp. Chỉ cần thực hiện bước 1. 1.1.Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn Đối với loại bài tập tách chất rắn ra khỏi hỗn hợp ta thường chọn chất X là chất để hòa tan chất A, không hòa tan chất B. Ta có thể : + Dùng axit để hòa tan (kim loại, oxit bazơ hay oxit lưỡng tính, muối cacbonat, sunfua...) + Dùng dung dịch bazơ để hòa tan hidroxit lưỡng tính. Ví dụ 1: Tách riêng Cu ra khỏi hỗn hợp gồm vụn Cu và Fe bằng phương pháp hóa học. Hướng dẫn: Chọn chất tác dụng được với Fe nhưng không tác dụng được với Cu. Theo ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học thì đó là axit HCl hoặc H2SO4 loãng Sơ đồ tách: Cu¯ Hỗn hợp Cu, Fe + dd HCl dư dd FeCl2, dd HCl dư Giải: Cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư, sắt sẽ tan ra.Chất rắn không phản ứng chính là đồng. PTHH: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Lọc dung dịch ta sẽ thu được Cu 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. Ví dụ 2: Quặng boxit có thành phần chính là Al2O3 có lẫn một lượng Fe2O3 và SiO2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách Al2O3 ra khỏi hỗn hợp. Viết phương trình phản ứng minh họa.( Trích đề thi chọn đội tuyển HSG lớp 9 dự thi cấp tỉnh của huyện Cẩm Thủy năm học 2013-2014) Hướng dẫn: SiO2 là oxit axit và Al2O3 là oxit lưỡng tính tác dụng được với dung dịch kiềm còn Fe2O3 là oxit bazơ nên không tác dụng được với dung dịch kiềm. Dùng dung dịch kiềm loại bỏ Fe2O3 . Nước lọc gồm Na2SiO3 , NaAlO2 NaOH dư. Sục khí CO2 vào nước lọc tạo kết tủa Al(OH)3. Nung kết tủa thu được Al2O3 Sơ đồ tách: Al2O3 Fe2O3 SiO2 +NaOH dư Fe2O3 NaHCO3 ,Na2SiO3 Na2SiO3 , NaAlO2 +CO2 dư NaOH dư Al(OH)3 Al2O3 Giải: Đun hỗn hợp với dung dịch NaOH đặc dư SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Lọc tách phần dung dịch rồi dẫn khí CO2 tới dư vào CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 ¯+ NaHCO3 Lọc tách kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao thu được Al2O3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 1.2. Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp chất khí Ta thường lựa chọn chất X là chất để hấp thụ A (giữ lại trong dung dịch). Ví dụ 1: Tách riêng khí CO2 ra khỏi hỗn hợp CO2, N2, O2, H2 (Trích đề bài tập nhận biết và tách chất của Ngô Ngọc An) Hướng dẫn: Trong các khí trên thì chỉ có khí CO2 tác dụng với dd Ca(OH)2, bị hấp thụ bởi dd Ca(OH)2 tạo thành kết tủa CaCO3. Nung kết tủa thu được CO2 Sơ đồ tách: Hỗn hợp CO2, N2, O2, H2. + Ca(OH)2 dư CaCO3 CO2 N2, O2, H2 Giải: Dẫn hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Lọc kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao thu được CO2 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ +H2O CaCO3 CaO + CO2 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hóa học hãy tách SO2 ra khỏi hỗn hợp gồm các khí SO2, SO3, O2.(Trích đề thi HSG lớp 9 cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2006-20007) Hướng dẫn: Trong các khí trên thì hai khí SO2 và SO3 bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm, còn khí O2 thì không bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm. Khí SO2 tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối sunfit và khí SO3 tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối sunfat. Cho hỗn hợp muối tác dụng với H2SO4 loãng thì chỉ có muối sunfit tác dụng tạo thành khí SO2. Sơ đồ tách: Na2SO3 + H2SO4 + NaOH dư Na2SO4 SO2 SO2, SO3, O2 O2 Giải: Cho hỗn hợp qua dd NaOH dư, thu được O2: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O Dung dịch thu được tác dụng với H2SO4 loãng thu được SO2 : Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2. Ví dụ 3: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế khí CO2 từ CaCO3 và dung dịch HCl (dùng bình kíp), do đó khí CO2 thu được còn có lẫn một ít khí hiđro clorua và hơi nước. Hãy trình bày phương pháp để thu được khí CO2 tinh khiết. Viết các PTHH xảy ra (Trích đề thi HSG huyện Cẩm Thủy năm học 2014-2015) Sơ đồ tách: +NaHCO3 dư NaCl CO2, khí HCl, hơi H2O H2SO4đặc CO2, hơi H2O CO2 Giải: PTHH: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 Để thu được khí CO2 tinh khiết ta cho hỗn hợp khí và hơi qua bình đựng dung dịch NaHCO3 dư, hiđroclorua bị giữ lại. Tiếp tục cho hỗn hợp còn lại đi qua bình đựng H2SO4 đặc hoặc P2O5, hơi nước bị hấp thụ. Ta thu được CO2 tinh khiết. HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 H2SO4 đặc hấp thụ hơi nước. 1.3. Tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp lỏng (dung dịch) Đối với hỗn hợp lỏng (hoặc dung dịch) ta chọn X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí với chất B. Ví dụ 1: Bằng phương pháp hóa học tách riêng KCl ra khỏi dung dịch chứa KCl và BaCl2. Hướng dẫn: Chọn chất tác dụng với dd BaCl2 và tạo kết tủa với BaCl2.Chất đó là K2SO4 Sơ đồ tách: KCl KCl, BaCl2 +K2SO4 BaSO4 Giải: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch K2SO4. Lọc tách kết tủa thu được dung dịch KCl. Cô cạn dung dịch thu được KCl khan. K2SO4 + BaCl2 BaSO4 ↓+ 2KCl Ví dụ 2: Muối ăn có lẫn tạp chất: Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4 . Trình bày cách tinh chế để có được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp dung dịch trên. (Trích đề thi HSG lớp 9 cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2011-2012) Hướng dẫn: - Chúng ta phải loại bỏ gốc SO4 ra khỏi muối ăn bằng dung dịch BaCl2. - Loại bỏ Mg2+, Ca2+, Ba2+ bằng dung dịch Na2CO3 - Loại bỏ gốc CO32- bằng dd HCl - Loại bỏ gốc Br- bằng khí Cl2 - Cô cạn dung dịch loại bỏ HCl và Br2 Sơ đồ tách: BaSO4 Na2SO4,NaBr,MgCl2 + BaCl2 dư CaCl2,CaSO4 NaCl, NaBr, MgCl2, + Na2CO3 CaCl2, BaCl2 MgCO3 NaCl +Cl2,t0 NaCl, NaBr, HCl +HCl dư NaCl, NaBr, Na2CO3 CaCO3 BaCO3 Giải: Cho muối ăn có lẫn tạp chất tác dụng với dung dịch BaCl2 dư: Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 ↓+ 2NaCl CaSO4 +BaCl2 BaSO4 ↓ + CaCl2 - Lọc bỏ kết tủa, dung dịch nước lọc gồm: NaCl, NaBr, MgCl2, CaCl2, BaCl2 cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư. MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 ↓ + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 ↓+ 2NaCl. BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 ↓ + 2NaCl - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, Na2CO3 tác dụng với dd HCl dư Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, HCl dư sục khí Cl2 dư vào, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được NaCl khan 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 Qua việc hướng dẫn học sinh giải theo cách trên tôi nhận thấy rằng sau khi nắm được dạng bài các em đã biết phân tích đề bài tìm ra được phản ứng tách thích hợp từ đó có thể giải bài tập rất thành thạo. 2- 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. 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. 2.1. Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn Ví dụ 1: Hỗn hợp gồm 2 oxit kim loại Fe2O3 và CuO. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng oxit ra khỏi hỗn hợp. Hướng dẫn: Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức về tính chất hóa học của oxit bazơ, của kim loại và mối quan hệ giữa các chất để lập sơ đồ Cu CuO Fe2O3, CuO Fe, Cu FeCl2 Fe Fe2O3 Giải: Cho luồng khí H2 dư đi qua hỗn hợp oxit kim loại nung nóng: Fe2O3 +3H2 2Fe + 3H2O CuO + H2 Cu + H2O Hỗn hợp Fe và Cu cho tác dụng với dung dịch HCl dư chỉ có Fe phản ứng: Fe + 2HCl® FeCl2 + H2 Lọc phần chất rắn rồi cho tác dụng với O2 thu được CuO 2Cu + O2 2CuO + H2 Phần dung dịch thu được cho tác dụng với Mg FeCl2 + Mg ® Fe + MgCl2 2HCl + Mg ® MgCl2 + H2 Lọc chất rắn rồi cho phản ứng với O2 thu được Fe2O3 4Fe + 3O2 2Fe2O3 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu. (Trích đề thi HSG lớp 9 cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2006-20007) Hướng dẫn: - Trong 4 kim loại thì chỉ có Al phản ứng với dd NaOH. Dùng dd NaOH hòa tan Al. Sau đó dùng các phản ứng khác để tái tạo lại Al - Còn 3 kim loại còn lại thì Cu không bị hòa tan trong dd HCl nên dùng dd HCl để tách Cu ra khỏi dung dịch Sơ đồ tách: + CO2 dư NaHCO3 NaAlO2 +NaOH dư Al(OH)3 Al2O3 Al Mg, Al, Fe, Cu. Cu +HCl dư Fe, Mg, Cu MgCl2FeCl2 +NaOH +CO Fe ,MgO MgO,Fe2O3 Fe(OH)2, Mg(OH)2 +H2SO4 đặc +NaOH + HCl Fe MgSO4 Mg(OH)2MgCl2 Mg Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2. - Lọc tách được Fe, Mg, Cu không tan. Thổi CO2 dư vào nước lọc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3↓ + NaHCO3 - Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng không đổi t
Tài liệu đính kèm:
- skkn_mot_so_kinh_nghiem_huong_dan_hoc_sinh_giai_dang_bai_tap.doc