Một số phương pháp giải bài tập hóa học định tính (Phần 2)

Bài đăng trước đã giới thiệu 2 dạng bài tập định tính Viết các PTPU, thực hiện các biến hóa và Xét các khả năng phản ứng có thể xẩy ra. Sau đây là 3 dạng tiếp theo của phương pháp giải các bài tập định tính phần lý thuyết.

3. Dạng bài tập "Nhận biết các chất":

Ví dụ 1: Hai chất sau đây đựng riêng biệt trong hai ống nghiệm CaO và P2O5. Làm thế nào để nhận biết hai chất đó? Viết PTPU.

+ Phân tích để hiểu và tìm dấu hiệu khác nhau của hai chất đã cho:

CaO: Oxit bazơ, tan được, tác dụng với H2O tạo thành bazơ.

P2O5: Oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành axit

+ Thực hiện theo định hướng: Cho tác dụng với H2O và thử môi trường bằng quỳ tím.

Ví dụ 2: Trình bày phương pháp để nhận biết ba kim loại Al, Fe, Cu. Viết các PTPU.

Ngoài cách làm như trên, có thể phân tích và xây dựng sơ đồ để lựa chọn đường đi ngắn và hợp lý nhất (Có thể chỉ cần phân tích trong giấy nháp, còn nếu đề bài chỉ yêu cầu viết sơ đồ mà không cần PT cụ thể thì càng thuận lợi) sau đó sẽ trình bày cách nhận biết từng chất và kết hợp viết PTPU minh họa.

Sơ đồ nhận biết:

+ Dùng NaOH, tan là Al, không tan là Fe hoặc Cu

+ Dùng tiếp HCl, tan là Fe, không tan là Cu.

Ví dụ 3: Trình bày PPHH để nhận biết các khí CO2, C2H4, CH4

Thông thường các chất hữu cơ hoạt động kém hơn, chỉ tác dụng với một số chất nào đó, vì thế cần nhận biết trước hết các chất vô cơ rồi nhận biết các chất hữu cơ còn lại tương tự như phần trên.

Trong khi trình bày cần ngắn gọn, thuyết phục bằng cách thực hiện rõ ràng, chuẩn xác, kết luận mang tính khẳng định, nên dựa vào dấu hiệu có chứ không phải dấu hiệu loại trừ:

+ Lần lượt cho từng khí sục vào dd nước vôi trong. Có một chất khí làm nước vôi trong vẩn đục, tạo kết tủa trắng trong dd là CO2 (Không nên nói Chất nào… thay cho Có một chất khí)

CO2 + Ca(OH)2 —> CaCO3 + H2O

+ Lần lượt cho hai khí còn lại sục vào dd Br2 loãng. Có một chất khí làm dd Br2 mất mầu, đó là C2H4

C2H4 + Br2 —> C2H4Br2

+ Chất khí còn lại là CH4.

4. Dạng bài tập tách một chất ra khỏi hỗn hợp:

Ví dụ 1: Có hỗn hợp bột kim loại Fe và Cu. Trình bày PP tách riêng từng kim loại và các phản ứng đã dùng.

Lập sơ đồ tách:

+ Dùng H2SO4 loãng tách Cu.

+ Dùng Zn đẩy Fe ra khỏi FeSO4.

Đây là loại bài tập đòi hỏi sự chuẩn xác cao (thu được sản phẩm khá tinh khiết và không bị mất mát nhiều). Với đối tượng học sinh khá, giỏi thì nên làm chính xác, triệt để hơn. Nếu thực hiện như trên thì Fe thu được sẽ lẫn Zn mà không được xử lý hay có những phản ứng phụ do dùng dư lượng hoá chất đã không được xét đến, có thể dễ làm sai lạc kết quả.

Sơ đồ chính xác hơn:

+ Dùng HCl tách Cu.

+ Cho bột Al dư vào dung dịch hỗn hợp FeCl2 và HCl, xử lý hỗn hợp Al, Fe bằng NaOH

Dùng HCl sẽ dễ viết PU hơn và lớp 8 cũng mới học phản ứng của Al với kiềm.

Ví dụ 2: Nêu PPHH làm sạch các khí:

- Mêtan lẫn etilen.

- Etilen lẫn khí CO2.

- Metan lẫn axetilen.

Thực ra đây cũng là bài tập tách các chất ra khỏi nhau nhưng chỉ lấy một chất chính còn loại bỏ chất kia. Lấy trường hợp đầu làm ví dụ, có thể trình bày như sau: Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch Br2 dư, etilen bị giữ lại trong dd:

CH2=CH2 + Br2 —> CH2Br-CH2Br

Khí còn lại là CH4.

5. Dạng bài tập điều chế các chất:

Ví dụ 1: Từ vôi sống CaO làm thế nào điều chế được CaCl2, Ca(NO3)2. Viết các PTPU xảy ra?

Thực chất đây là kiểu bài tập thực hiện quá trình biến hoá nhưng chỉ cho biết chất đầu và chất cuối. Học sinh phải suy nghĩ và lựa chọn con đường đúng nhất và ngắn nhất để thực hiện (Vì chất điều chế được phải tinh khiết và về nguyên tắc nếu đi bằng con đường dài hơn nhưng không sai thì vẫn giải quyết được yêu cầu của đề bài nhưng sẽ mất nhiều thời gian để viết các phương trình đã dùng đến một cách không cần thiết)

Xét bài tập trên: CaO —> CaCl2
Sẽ thấy ngay CaO + 2HCl —> CaCl2 + H2O với điều kiện dùng dư dung dịch HCl (để phản ứng hoàn toàn) và sau đó đun nóng (để nước và axit dư bay hơi hết), thu CaCl2. Tất nhiên sẽ không thực hiện:
CaO —> Ca(OH)2 —> CaCl2

Ví dụ 2: Làm thế nào để biến Fe III oxit thành Fe III hidroxit. Viết PTPU xảy ra?

Ở đây không thể thực hiện dược biến đổi trực tiếp Fe2O3 —> Fe(OH)3.  Khi đó phải thực hiện biến đổi theo trình tự:
Fe2O3 —> FeCl3 —> Fe(OH)3

Có thể phải suy nghĩ và lựa chọn cẩn thận hơn khi gặp bài tập có nhiều yếu tố đan xen vào nhau.
Ví dụ: Từ các chất Na2O, Fe2(SO4)3, H2O, H2SO4, CuO hãy viết PTPU điều chế ra các chất sau: NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2.

Trình tự giải quyết:
+ Xác định các chất cần điều chế:
—> NaOH —> Fe(OH)3 —> Cu(OH)2
+ Từ các ban chất đầu, lựa chọn chất thích hợp cho từng sơ đồ dựa vào nguyên tố kim loại phải có trong chất cần điều chế:
Na2O —> NaOH, Fe2(SO4)3 —> Fe(OH)3, CuO —> Cu(OH)2

Rồi tiếp tục như bài tập phần trên, vận dụng linh hoạt, kể cả dùng chất vừa điều chế (NaOH) để sử dụng cho phần tiếp theo.