Dạng bài nhận biết hiđrocacbon

BÀI TẬP NHẬN BIẾT, TÁCH VÀ TINH CHẾ HIDROCACBON I.Phương pháp nhận biết Bước 1: Xác định tính chất riêng của từng chất cụ thể Bước 2: Lựa chọn thuốc thử Bước 3: Trình bày phương pháp nhận biết theo các bước sau: - Đánh số thứ tự các lọ hóa chất Tiến hành nhận biết Ghi nhận hiện tượng Viết pthh Chất cần nhận Metan (CH4) Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hóa học Khí Clo Mất màu vàng lục của khí Clo Etilen (C2H4) Dd Brom Mất màu da cam của dd Brom CH4 + Cl2→ Vàng lục CH3Cl + HCl Không màu C2H4 + Br2 → Da cam C2H4Br2 Không màu -C2H2 + Br2 → Da cam C2H2Br4 Không màu -C2H2 + AgNO3 + NH3 → Ag-C≡C-Ag↓ vàng + NH4NO3 Axetilen (C2H2) - Dd Brom - AgNO3/NH3 - Mất màu vàng lục dd Brom - Có kết tủa vàng á𝑛ℎ 𝑠á𝑛𝑔 Ví dụ: Nhận biết các lọ khí mất nhãn : Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1 a)N2, H2, CH4, C2H2, C2H4 b) C3H8, C2H2, SO2, CO2 Hướng dẫn giải: a)N2, H2, CH4, C2H4, C2H2 Nhận xét : -N2 : không cho phản ứng cháy -H2 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong -CH4 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vôi trong -Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết. Tóm tắt cách giải : -Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử. -Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C2H2 C2H2 + Ag2O ->AgC≡CAg ↓ + H2O -Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brom (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước brom là C2H4 H2C=CH2 + Br2 → BrH2C-CH2Br -Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N2. Sản phẩm cháy của hai khí kia được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH4. Mẫu còn lại là H2. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O H2 + ½ O2 →H2O b)C3H8, C2H2, SO2, CO2 – Dẫn 4 khí trên lần lượt qua dd nước vôi trong dư. +Có 2 khí làm đục nước vôi trong: SO2, CO2 (nhóm 1) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2 SO2 +Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O CO2 +Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O + 2 khí không làm đục nước vôi trong: C3H8, C2H2 (nhóm 2). – Cho 2 khí ở mỗi nhóm lần lượt qua dd nước Brom. Khí ở nhóm 1 làm mất màu nâu đỏ của dd Brom là SO2 và khí ở nhóm 2 cũng có hiện tượng như vậy là C2H2. Hai khí còn lại là CO2 và C3H8. SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr C2H2 + Br2 → C2H2Br4 II.Phương pháp tách 1)Phương pháp vật lý -Phương pháp chưng cất để tách rời các chất lỏng hòa lẫn vào nhau, có thể dùng phương pháp chưng cất rồi ngưng tụ thu hồi hóa chất -Phương pháp chiết (dùng phễu chiết) để tách riêng những chất hữu co tan được trong nước với các chất hữu cơ không tan trong nước do chất lỏng sẽ phân thành 2 lớp -Phương pháp lọc (dùng phễu lọc) để tách các chất không tan ra khỏi dung dịch Phương pháp hóa học Chọn những phản ứng hóa học thích hợp cho từng chất để lần lượt tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau phản ứng dễ dàng tái tạo lại các chất ban đầu Ví dụ 1: Tách benzen ra khỏi hỗn hợp benzen và nước Hướng dẫn giải: Vì benzen không tan trong nước nên dùng phương pháp chiết để tách Ví dụ 2: Tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H4, C2H2 và CO2 Hướng dẫn giải: -Dẫn hỗn hợp qua dd Ca(OH)2 dư thu được CaCO3 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3 Thoát ra ngoài là hỗn hợp khí CH4, C2H4, C2H2 -Dẫn hỗn hợp khí này qua dd AgNO3/NH3 thì C2H2 bị giữ lại trong kết tủa, thoát ra ngoài là CH4 và C2H4 C2H2 + AgNO3 + NH3 → Ag-C≡C-Ag↓+ NH4NO3 -Dẫn hỗn hợp CH4 và C2H4 qua dd Brom thì C2H4 bị giữ lại, thu được CH4 tinh khiết C2H4 + Br2 → C2H4Br2 *Tái tạo: - Tái tạo CO2 bằng cách nhiệt phân muối CaCO3 𝑡0 CaCO3 → CaO + CO2 - Tái tạo C2H2 bằng cách cho Ag-C≡C-Ag tác dụng với HCl Ag-C≡C-Ag + 2HCl →C2H2 + 2AgCl - Tái tạo C2H4 bằng cách cho C2H4Br2 tác dụng với Zn/rượu 𝑟ượ𝑢 C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2 III. Phương pháp tinh chế *Nguyên tắc: Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại bỏ đi tạp chất ra khỏi hỗn hợp *Phương pháp: Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với nguyên chất tạo ra chất tan hoặc tạo ra kết tủa lọc bỏ đi Ví dụ 1: Một hỗn hợp gồm có khí etilen, CO2 và hơi nước.Trình bày phương pháp thu được khí etilen tinh khiết Hướng dẫn giải: Khí CO2 là oxit axit nên bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm theo pt: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O H2SO4 đậm đặc rất háo nước vì vậy để thu được etielen tinh khiết ta dẫn hỗn hợp lần lượt qua bình 1 chứa Ca(OH)2 dư, bình 2 chứa H2SO4 đậm đặc dư Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4 Ví dụ 2: Nêu phương pháp hóa học để loại bỏ khí etilen có lẫn trong khí metan để thu được metan tinh khiết Hướng dẫn giải: Dẫn hỗn hợp qua dung dịch nước Brom dư, khi đó etilen sẽ bị giữ lại, còn khí metan tinh khiết sẽ thoát ra C2H4 + Br2 → C2H4Br2 III. Bài tập vận dụng Bài 1: Tinh chế Etilen có lẫn axetilen, metan và sunfurơ Hướng dẫn: Dùng AgNO3/NH3→Ca(OH)2→ddBr2 Bài 2: Tinh chế C6H6 có lẫn C6H12 Dùng ddBr2 Bài 3: Nhận biết các chất sau: a)n-butan, but-1-in, buta-1,3-đien b)CH4,C2H4, H2, O2 c) CH4, C2H2, C2H4, CO2 Hướng dẫn: a) - Dùng AgNO3/NH3, chất nào tạo kết tủa là But-1-in - Dùng nước Brom, chất nào làm mất màu là buta-1,3-dien - Còn lại là n-butan b) - Dùng dd nước Brom nhận ra C2H4 làm mất màu dd Brom - Dùng tàn đóm đỏ nhận ra oxi - Đốt hai khí còn lại cho sản phẩm đi qua dd nước vôi trong nhận ra CO2 và H2 Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 5 c) - Dùng nước vôi trong nhận ra CO2 - Dùng Ag2O trong NH3 nhận ra C2H2 - Dùng dd nước Brom nhận ra C2H4, còn lại là CH4. Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 6