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 MỤC LỤC Nội dung Trang MỤC LỤC A – PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài 2 Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu B – NỘI DUNG I Cơ sở lý luận SKKN Khái niệm tách chất Các dạng tách chất Các bước để làm tập tách chất phương pháp hóa học Một số phản ứng tách phản ứng tái tạo lại chất ban đầu II Thực trạng vấn đề III Các biện pháp thực giải vấn đề 1-Dạng 1: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp 1.1.Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất rắn 1.2.Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất khí 1.3.Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất lỏng(dung dịch) 1-Dạng 2: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp 10 2.1 Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất rắn 10 2.2 Tách riêng chất khỏi hỗn hợp khí 14 2.3 Tách riêng chất khỏi dung dịch 15 IV Hiệu SKKN 17 C - KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19 1- Kết luận 19 Kiến nghị 19 Tài liệu tham khảo 21 PHẦN A PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thực kế hoạch phát triển giáo dục giai đoạn 2016-2020 phòng GD&ĐT huyện Cẩm Thủy; Cụ thể hóa triển khai thực NQ số 29NQ/TW "Đổi toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa đất nước điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa"; Tiếp tục thực NQTW2 khóa VIII GDĐT "nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài" đào tạo nên người Việt Nam xã hội chủ nghĩa vừa "hồng" vừa "chuyên" lời dặn Bác Hồ để xây dựng đất nước Việt Nam ngày văn minh, giàu đẹp sánh vai với cường quốc năm châu giới Chính thân quan tâm nâng cao chất lượng giáo dục đại trà, tích cực bồi dưỡng học sinh giỏi tham gia kì thi học sinh giỏi cấp Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiệm vụ quan trọng hàng đầu việc nâng cao chất lượng giáo dục Bồi dưỡng học sinh giỏi công việc khó khăn lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức thầy trò Mặt khác trường THCS Cẩm Tân trường thuộc vùng núi nên đa số học sinh thuộc em gia đình có hoàn cảnh khó khăn, thời gian dành cho việc học Dẫn tới chất lượng đại trà chất lượng mũi nhọn không cao Tuy nhiên với nỗ lực đội ngũ giáo viên trường không ngừng học hỏi để tìm phương pháp giảng dạy, bồi dưỡng hiệu năm gần đây, qua kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh nhà trường đạt thành công định góp phần vào kết thi học sinh giỏi chung toàn huyện Là giáo viên thường xuyên tham gia bồi dưỡng đội tuyển HS giỏi môn Hóa học trường THCS Cẩm Tân đội tuyển HS giỏi môn Hóa huyện Cẩm Thủy, qua sinh hoạt chuyên môn tổ, qua khảo sát thực tế giảng dạy thấy nhiều vấn đề mà đội tuyển học sinh giỏi gặp khó khăn có có việc giải tập dạng tách chất vô khỏi hỗn hợp Trong loại tập năm có đề thi cấp tỉnh, huyện Dạng tập tách chất vô khỏi hỗn hợp dạng tập khó học sinh phải nắm khối lượng kiến thức khổng lồ tính chất vật lí, hóa học chất phương pháp điều chế chất Mặt khác em phải nhạy bén việc phát khác tính chất chất Vì để giúp học sinh giải thành thạo dạng tập yêu cầu cần thiết người giáo viên dạy bồi dưỡng môn Hoá học Qua thực tế giảng dạy nhận thấy gặp tập dạng nhiều học sinh lúng túng, không xác định cách giải Là giáo viên làm công tác giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm thấy đạt hiệu giáo viên biết chọn lọc, nhóm tập tách chất theo dạng, nêu đặc điểm dạng xây dựng hướng giải cho dạng Điều có ý nghĩa định công tác giảng dạy, bồi dưỡng cẩm nang giúp học sinh tìm hướng giải cách dễ dàng, hạn chế tối đa thiếu sót trình giải tập, đồng thời phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh thông qua tập nâng cao Với tất lí tìm hiểu tài liệu, đúc rút kinh nghiệm thân thực tế giảng dạy dự giờ, tham khảo ý kiến đồng nghiệp chọn thực đề tài “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học trường THCS ” nhằm giúp cho em học sinh giỏi nắm phương pháp giải dạng tập tách chất vô khỏi hỗn hợp Mục đích nghiên cứu: - Nâng cao chất lượng hiệu dạy - học Hoá học - Giúp học sinh nắm dạng phương pháp giải dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học - Phát huy tính tích cực tạo hứng thú cho học sinh học tập, đặc biệt giải tập hoá học - Là tài liệu cần thiết cho việc giảng dạy, ôn học sinh giỏi lớp giúp giáo viên hệ thống hoá kiến thức, phương pháp dạy học Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu dạng phương pháp giải dạng tách chất vô phương pháp hóa học Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu khoa học như: `- Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lí thuyết: Sử dụng phân tích tài liệu có liên quan đến tách chất - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Sử dụng khảo sát thực trạng ban đầu chưa áp dụng SKKN đơn vị trường THCS Cẩm Tân đội tuyển HSG lớp môn Hóa học huyện Cẩm Thủy - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu: Sử dụng việc thống kê, xử lí kết kiểm tra HS trước sau thực đề tài PHẦN B: NỘI DUNG I Cơ sở lí luận SKKN Khái niệm tách chất Tách chất nhóm phương pháp vật lí, hóa học, hóa lí nhằm từ hỗn hợp phức tạp thành hỗn hợp đơn giản thành chất Các dạng tách chất a Tách riêng chất khỏi hỗn hợp Tách riêng chất A hỗn hợp gồm chất (A,B,C,D) tìm cách loại B, C, D để lại A nguyên chất Ta không thu hồi lại chất B, C, D (xem tạp chất), chuyển A thành chất khác phải đưa chất A dạng ban đầu phản ứng thích hợp b Tách riêng chất khỏi hỗn hợp Là chuyển chất hỗn hợp trạng thái riêng lẻ dạng nguyên chất tinh khiết Ví dụ tách hỗn hợp bốn chất (A,B,C,D) nghĩa tách riêng chất một, sau phải đưa chất trạng thái ban đầu Như việc nắm vững phản ứng đặc trưng, ta 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 chất cần tách thành sản phẩm dạng tách khỏi hỗn hợp cách dễ dàng (kết tủa, bay hay phân tích cho hai chất lỏng không hòa lẫn nhau) - Phản ứng tái tạo: Từ sản phẩm tách từ hỗn hợp nêu trên, phải thực phản ứng để điều chế lại chất ban đầu Các bước để làm tập tách chất phương pháp hóa học: - Phân tích đề - Viết sơ đồ tách chất - Trình bày cách tiến hành lời giải-Viết PTHH minh họa Trong ba bước bước viết sơ đồ tách chất quan trọng học sinh phải biết phân tích đề bài, nắm tính chất đặc trưng chất để tìm phản ứng tách thích hợp Sơ đồ tách chất: hh A,B B X  +→ PƯ tách XY AX ( ↓, ↑ , tan) +Y → PƯ tái tạo A Sơ đồ thực theo bước sau: - Bước 1: Chọn chất X tác dụng với chất A (mà không tác dụng với chất B hỗn hợp) để chuyển A thành AX dạng kết tủa, bay hòa tan, sau tách khỏi B (bằng cách lọc tự tách) - Bước 2: Điều chế lại chất A từ chất AX Một số ý : - Ta thu chất tinh khiết chất không lẫn chất khác trạng thái - Nếu hỗn hợp A, B tác dụng với X dùng chất X chuyển A, B hỗn hợp thành A /, B/ tách A/, B/ thành chất nguyên chất Sau tiến hành bước (điều chế lại A từ A/, B từ B/ ) .Một số phản ứng tách phản ứng tái tạo lại chất ban đầu Chất vô Chất cần tách Al (Al2O3, hợp chất nhôm) Zn (ZnO) Mg Fe (FeO Fe2O3) Cu (CuO) Phản ứng tách phản ứng tái tạo lại chất ban đầu Al t0 ddNaOH  → NaAlO2 CO → 2 Al(OH)3↓ → Al2O3 đpnc  → Al t H2 ddNaOH → Na2ZnO2 CO → 2 Zn(OH)2↓ → ZnO → Zn   Zn HCl ddNaOH dpnc → Mg →  MgCl2   → Mg(OH)2 ↓ MgCl2  → Mg t ,chânkhông H2 HCl → FeO →  FeCl2 ddNaOH  → Fe(OH)2 ↓    Fe → Fe t H SO4 d , n H2 → CuSO4 ddNaOH  → Cu(OH)2↓ → CuO → Cu  Cu II Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trường THCS Cẩm Tân trang bị đầy đủ trang thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy môn Các dụng cụ, hoá chất đầy đủ, nên thuận lợi cho việc học sinh quan sát, thực hành thí nghiệm Từ giúp học sinh nắm vững tính chất chất, phản ứng đặc trưng Đây sở vững để em làm tốt dạng tập Bên cạnh ban giám hiệu nhà trường tổ chuyên môn quan tâm sát đến chuyên môn đồng chí cán bộ, giáo viên Thường xuyên tổ chức kiểm tra, đánh giá góp ý rút kinh nghiệm công tác giảng dạy để nâng cao chuyên môn nghiệp vụ Mặt khác thân giáo viên bồi dưỡng nắm vững kiến thức, nội dung chương trình, tâm huyết với nghề, với học sinh không ngừng học hỏi đồng nghiệp để nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ trau dồi kinh nghiệm dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Học sinh đội tuyển môn Hóa học trường huyện chăm ngoan, có ý thức vươn lên học tập Phụ huynh học sinh có trách nhiệm, nhiệt tình ủng hộ Tuy nhiên trình bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung bồi dưỡng chủ đề tách chất nói riêng giáo viên học sinh gặp không khó khăn là: Có nhiều tài liệu viết chuyên đề tách chất tài liệu phù hợp để bồi dưỡng học sinh giỏi bậc THCS Mặt khác để làm tập dạng học sinh phải làm chủ lượng kiến thức rộng tính chất lý, hoá, ứng dụng ,điều chế chất phân loại chất có chương trình, loại phản ứng hoá học điều kiện xảy phản ứng Vì để làm thành thạo dạng tập trình ôn luyện lâu dài Không khả phân tích đề bài, nhận dạng loại tập, trình bày lời giải học sinh đội tuyển trường nhiều hạn chế Sau kết kiểm tra khảo sát dạng tách chất phương pháp hóa học thực đội tuyển học sinh giỏi năm học 2015-2016 chưa thực đề tài: Số học sinh hiểu làm tốt dạng tập tách chất vô phương pháp hoá Sĩ số học Giỏi Khá Tb Yếu (9 -10) (7 – 8) (5 – 6) 14 Tỉ lệ(%) 21,4 50 28,6 III Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: Từ thực trạng trên, để áp dụng đề tài vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi chọn lọc nhóm tập theo dạng, xây dựng nguyên tắc áp dụng cho dạng, biên soạn tập mẫu tập vận dụng, nâng cao Tôi phân chia số dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học vận dụng trình bồi dưỡng học sinh giỏi sau: 1- DẠNG 1: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp Đây dạng tập tách chất đơn giản nhất, chất tách thường chất không phản ứng với chất X, chất cho phản ứng so với chất có hỗn hợp Chỉ cần thực bước 1.1.Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất rắn Đối với loại tập tách chất rắn khỏi hỗn hợp ta thường chọn chất X chất để hòa tan chất A, không hòa tan chất B Ta : + 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 khỏi hỗn hợp gồm vụn Cu Fe phương pháp hóa học Hướng dẫn: Chọn chất tác dụng với Fe không tác dụng với Cu Theo ý nghĩa dãy hoạt động hóa học axit HCl H2SO4 loãng Sơ đồ tách: Cu↓ Hỗn hợp Cu, Fe + dd HCl dư dd FeCl2, dd HCl dư Giải: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư, sắt tan ra.Chất rắn không phản ứng đồng PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Lọc dung dịch ta thu Cu Sau hướng dẫn học sinh tỉ mỉ cách giải tập 1, giáo viên đưa số tập tương tự để học sinh luyện Ví dụ 2: Quặng boxit có thành phần Al 2O3 có lẫn lượng Fe2O3 SiO2 Bằng phương pháp hóa học tách Al 2O3 khỏi hỗn hợp Viết phương trình phản ứng minh họa.( Trích đề thi chọn đội tuyển HSG lớp dự thi cấp tỉnh huyện Cẩm Thủy năm học 2013-2014) Hướng dẫn: SiO2 oxit axit Al2O3 oxit lưỡng tính tác dụng với dung dịch kiềm Fe2O3 oxit bazơ nên không tác dụng với dung dịch kiềm Dùng dung dịch kiềm loại bỏ Fe 2O3 Nước lọc gồm Na2SiO3 , NaAlO2 NaOH dư Sục khí CO2 vào nước lọc tạo kết tủa Al(OH)3 Nung kết tủa thu Al2O3 Sơ đồ tách: Al2O3 Fe2O3 SiO2 +NaOH dư Fe2O3 NaHCO3 ,Na2SiO3 Na2SiO3 , NaAlO2 +CO2 dư NaOH dư t Al(OH)3 → Al2O3 Giải: Đun hỗn hợp với dung dịch NaOH đặc dư t SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Lọc tách phần dung dịch dẫn khí CO2 tới dư vào CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 ↓+ NaHCO3 Lọc tách kết tủa nung nhiệt độ cao thu Al2O3 t 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O 0 1.2 Tách riêng chất khỏi hỗn hợp chất khí Ta thường lựa chọn chất X chất để hấp thụ A (giữ lại dung dịch) Ví dụ 1: Tách riêng khí CO2 khỏi hỗn hợp CO2, N2, O2, H2 (Trích đề tập nhận biết tách chất Ngô Ngọc An) Hướng dẫn: Trong khí có khí CO tác dụng với dd Ca(OH)2, bị hấp thụ dd Ca(OH)2 tạo thành kết tủa CaCO3 Nung kết tủa thu CO2 Sơ đồ tách: t 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) dư Lọc kết tủa nung nhiệt độ cao thu CO2 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ +H2O t C CaCO3 → CaO + CO2 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hóa học tách SO2 khỏi hỗn hợp gồm khí SO2, SO3, O2.(Trích đề thi HSG lớp cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2006-20007) o Hướng dẫn: Trong khí hai khí SO2 SO3 bị hấp thụ dung dịch kiềm, khí O2 không bị hấp thụ dung dịch kiềm Khí SO tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối sunfit khí SO tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối sunfat Cho hỗn hợp muối tác dụng với H 2SO4 loãng có muối sunfit tác dụng tạo thành khí SO2 Sơ đồ tách: + NaOH dư Na2SO3 Na2SO4 + H2SO4 SO2 SO2, SO3, O2 O2 Giải: Cho hỗn hợp qua dd NaOH dư, thu O2: → Na2SO3 + H2O SO2 + 2NaOH  → Na2SO4 + H2O SO3 + 2NaOH  Dung dịch thu tác dụng với H2SO4 loãng thu SO2 : → Na2SO4 + H2O + SO2 Na2SO3 + H2SO4  Ví dụ 3: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế khí CO từ CaCO3 dung dịch HCl (dùng bình kíp), khí CO thu có lẫn khí hiđro clorua nước Hãy trình bày phương pháp để thu khí CO tinh khiết Viết PTHH xảy (Trích đề thi HSG huyện Cẩm Thủy năm học 2014-2015) Sơ đồ tách: +NaHCO3 dư NaCl CO2, khí HCl, H2O H2SO4đặc CO2, H2O CO2 Giải: PTHH: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 Để thu khí CO2 tinh khiết ta cho hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch NaHCO3 dư, hiđroclorua bị giữ lại Tiếp tục cho hỗn hợp lại qua bình đựng H2SO4 đặc P2O5, nước bị hấp thụ Ta thu CO tinh khiết HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2 H2SO4 đặc hấp thụ nước 1.3 Tách riêng chất khỏi hỗn hợp lỏng (dung dịch) Đối với hỗn hợp lỏng (hoặc dung dịch) ta chọn X thường dung dịch để tạo kết tủa khí với chất B Ví dụ 1: Bằng phương pháp hóa học tách riêng KCl khỏi dung dịch chứa KCl BaCl2 Hướng dẫn: Chọn chất tác dụng với dd BaCl2 tạo kết tủa với BaCl2.Chất K2SO4 Sơ đồ tách: KCl, BaCl2 KCl +K2SO4 BaSO4 Giải: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch K 2SO4 Lọc tách kết tủa thu dung dịch KCl Cô cạn dung dịch thu KCl khan → BaSO4 ↓+ 2KCl K2SO4 + BaCl2  Ví dụ 2: Muối ăn có lẫn tạp chất: Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4 Trình bày cách tinh chế để có muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp dung dịch (Trích đề thi HSG lớp cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2011-2012) Hướng dẫn: - Chúng ta phải loại bỏ gốc SO4 khỏi muối ăn dung dịch BaCl2 - Loại bỏ Mg2+, Ca2+, Ba2+ dung dịch Na2CO3 - Loại bỏ gốc CO32- dd HCl - Loại bỏ gốc Br- khí Cl2 - Cô cạn dung dịch loại bỏ HCl 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: → BaSO4 ↓+ 2NaCl Na2SO4 + BaCl2  10 t 4Fe + 3O2  → 2Fe2O3 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hóa học tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu (Trích đề thi HSG lớp cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2006-20007) Hướng dẫn: - Trong kim loại có Al phản ứng với dd NaOH Dùng dd NaOH hòa tan Al Sau dùng phản ứng khác để tái tạo lại Al - Còn kim loại lại Cu không bị hòa tan dd HCl nên dùng dd HCl để tách Cu khỏi dung dịch Sơ đồ tách: + CO2 dư NaAlO2 NaHCO3 t đpnc → Al(OH)3 → Al2O3  +NaOH dư Al Mg, Al, Fe, Cu Cu +HCl dư Fe, Mg, Cu MgCl2FeCl2 +NaOH +CO Fe ,MgO MgO,Fe2O3 t Fe(OH)2, Mg(OH)2 ←  +H2SO4 đặc +NaOH Fe MgSO4 + HCl → MgCl2 dpnc  → Mg Mg(OH)2  Hoà tan hỗn hợp dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 - Lọc tách 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 thu Al2O3, điện phân nóng chảy thu Al: t 2Al(OH)3  → Al2O3 + 3H2O 12 2Al2O3 đpnc criolit 4Al + 3O2 - Hoà tan hỗn hợp kim loại dd HCl dư, tách Cu không tan Mg+2HCl MgCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Cho dd NaOH dư vào dung dịch muối : MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl FeCl2+2NaOH Fe(OH)2↓ + 2NaCl - Lọc kết tủa nung nhiệt độ cao: t Mg(OH)2  → MgO + H2O t 4Fe(OH)2 + O2  → 2Fe2O3 + 4H2O - Thổi CO dư vào hỗn hợp oxit nung nhiệt độ cao: t Fe2O3 + 3CO  → 2Fe + 3CO2 → không phản ứng MgO + CO  - Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau nung vào H 2SO4 đặc nguội, MgO tan Fe không tan tách ra: → MgSO4 + H2O MgO + H2SO4 (đặc nguội)  - Tiến hành phản ứng với dung dịch lại thu Mg: → MgSO4 +2NaOH  Mg(OH)2↓ + Na2SO4 → MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl  dpnc  → MgCl2 Mg + Cl2 Ví dụ 3: Có hỗn hợp gồm oxit: K2O, Al2O3, BaO Bằng phương pháp hóa học tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp (Trích đề thi HSG lớp cấp tỉnh Thanh Hóa Năm học 2009-2010) Hướng dẫn: Phần1:Mg,Al + HCl + Mg, lọc K2O, Al2O3, BaO KCl, AlCl3, BaCl2 Phần 2: KCl, BaCl2; MgCl2 +HCl đpnc Ba ←  BaCl2 BaCO3 + KOH 0 + K2CO3 KCl BaCl2 K ←  KCl +HCl Phần 1: Mg ,Al Mg(OH)2↓ đpnc + NaOH dư Mg(OH)2↓ MgCl2; AlCl3 , HCl dư NaAlO2, NaCl +CO2dư đpnc t Al ←  Al2O3 ← Al(OH)3  NaCl,NaHCO3 13 Giải: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp dung dịch HCl dư: K2O + 2HCl → 2KCl + H2O BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Sau nhúng kim loại Mg vào hỗn hợp dung dịch tới phản ứng kết thúc: 3Mg + 2AlCl3 → 3MgCl2 + 2Al Lấy kim loại Mg Ta thu phần: - Phần 1: Hỗn hợp chất rắn gồm Mg Al - Phần 2: Hỗn hợp dung dịch gồm KCl, BaCl2, MgCl2 * Phần 1: Tác dụng với HCl dư Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Cho dung dịch thu tác dụng với NaOH dư: HCl + NaOH → NaCl + H2O MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl AlCl3 + 4NaOHdư → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O Lọc tách kết tủa Mg(OH)2, thổi dòng khí CO2 dư vào dung dịch thu được: NaAlO2 + 2CO2 + H2O →Al(OH)3 ↓+ NaHCO3 Lọc tách kết tủa Al(OH)3, đem nung Al(OH)3 ta thu Al2O3 t 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O Điện phân nóng chảy Al2O3 ta thu Al: 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 criolit *Phần 2: MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2 ↓+ 2KCl Lọc tách kết tủa, dung dịch nước lọc cho phản ứng với dd K2CO3 BaCl2 + 2K2CO3 →BaCO3 ↓ + 2KCl Lọc tách kết tủa BaCO3: Cô cạn dung dịch ta thu KCl khan, điện phân nóng chảy KCl thu K: dpnc → K + Cl2 2KCl  Cho BaCO3 tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ: BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2 Cô cạn dung dịch ta thu BaCl khan, điện phân nóng chảy BaCl thu Ba: dpnc → Ba + Cl2 BaCl2  14 Ví dụ Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách chất khỏi hỗn hợp gồm BaCO3, CuO, NaCl, CaCl2 cho khối lượng không thay đổi (Trích đề thituar lớp cấp tỉnh Hải Dương năm học 2013-2014) Hướng dẫn: BaCO3, CuO NaCl, CaCl2 +H2O BaCO3, CuO +CO2 +H2O NaCl, CaCl2 + (NH4)2CO3 Ba(HCO3)2 t0 BaCO3 CuO CaCO3 +HCl CaCl2 NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3 +HCl,t0 NaCl - Hòa tan hỗn hợp vào nước BaCO3, CuO không tan; NaCl CaCl2 tan tạo thành dung dịch - Cho (NH4)2CO3 vào dung dịch vừa thu lượng kết tủa không tăng nữa, lọc kết tủa thu CaCO3 (NH4)2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NH4Cl - Hòa tan CaCO3 dung dịch HCl: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Cô cạn dung dịch ta thu CaCl2 - Lấy nước lọc có chứa NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3 (dư) trên, cho HCl vào đến không khí thoát ra: (NH4)2 CO3 + HCl → NH4Cl + CO2 ↑ + H2O Cô cạn dung dịch, đun nóng thu NaCl to NH4Cl → NH3 ↑ + HCl↑ - Cho hỗn hợp chất rắn BaCO3, CuO vào nước, sục CO2 vào tới dư: BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 Lọc kết tủa ta thu CuO Lấy dung dịch nước lọc đem đun nóng thu BaCO3 to Ba(HCO3)2 → BaCO3 ↓ + CO2 + H2O 2.2 Tách chất khỏi hỗn hợp khí Để tách chất khí khỏi hỗn hợp khí phải ý đến tính chất hóa học chất để chọn X chất hấp thu chất có hỗn hợp Sau thu khí tách Ví dụ 1: Hỗn hợp gồm chất khí CH CO2 Bằng phương pháp hóa học tách riêng chất khí khỏi hỗn hợp Hướng dẫn: Với ta dễ dàng lập sơ đồ 15 CH4 ↑ Hỗn hợp CO2, CH4 ddCa(OH)2 dư + +H2SO4 loãng CaCO3↓ CO2↑ Giải: Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH) dư, khí CH4 không phản ứng tách Khí CO2 phản ứng theo phương trình: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O Lọc chất rắn cho phản ứng với H2SO4 loãng thu CO2 CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 ↑ + H2O * Chú ý: Khi đẩy khí khỏi chất axit nên dùng H 2SO4 loãng axit không bay Ví dụ 2: Hỗn hợp gồm chất khí Cl 2, H2 CO2 Bằng phương pháp hóa học tách riêng chất khí khỏi hỗn hợp ( Trích đề thi HSG huyện Cẩm Thủy năm học 2016-2017) Hướng dẫn: H2 ↑ Ca(OH) đac + H SO → CO H , Cl , CO   2 → CaCO3(r )   + H SO → Cl ↑ CaOCl2   2.3 Tách riêng chất khỏi dung dịch: Ta thường chọn chất để tạo kết tủa với chất hỗn hợp sau tái tạo lại chất cần tách Ví dụ 1: Bằng phương pháp hóa học tách riêng chất sau khỏi hỗn hợp dung dịch: AlCl3, FeCl3, BaCl2 (trích đề tập nhận biết tách chất Ngô Ngọc An) Hướng dẫn: - Dùng dd Ba(OH)2 để FeCl3 tạo kết tủa Fe(OH)3 từ tái tạo lại FeCl3 - Dung dịch nước lọc gồm Ba(AlO 2)2, BaCl2 ,Ba(OH)2 Dùng dd HCl kết tủa Ba(AlO2)2 tạo kết tủa Al(OH)3 từ tái tạo lại AlCl3 Giáo viên hướng dẫn học sinh theo sơ đồ: AlCl3, FeCl3, BaCl2 + Ba(OH)2 dư Fe(OH)3 Ba(AlO2)2, BaCl2 ,Ba(OH)2 + HCl dư FeCl3 AlCl3 +HCl vừa đủ + HCldư Al(OH)3 BaCl2 16 Giải: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư 2AlCl3 + 4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 +4 H2O 2FeCl3 + 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3 ↓ + 3BaCl2 Lọc tách kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu FeCl3 Nước lọc gồm Ba(AlO2)2, BaCl2 ,Ba(OH)2 cho tác dụng với dd HCl vừa đủ: Ba(AlO2)2 + 2HCl + 2H2O BaCl2 + 2Al(OH)3↓ Ba(OH)2 +2 HCl BaCl2 + 2H2O Lọc kết tủa cho tác dụng với dd HCl dư thu dd AlCl3 Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Dung dịch nước lọc BaCl2 Dạng tập tách chất khỏi hỗn hợp dạng tập khó với việc hướng dẫn học sinh phân tích đề bài, lập sơ đồ tách chất giúp em nhớ dạng tập lâu gặp tập tương tự em giải thành thạo Ví dụ 2: Có hỗn hợp dung dịch muối: AlCl3, MgCl2, CuCl2 Hãy trình bày trình tách riêng kim loại Al, Mg, Cu nguyên chất Giáo viên hướng dẫn học sinh theo sơ đồ: AlCl3, MgCl2, CuCl2 +Ba(OH)2 dư Cu(OH)2 Mg(OH)2 dd: BaCl2, Ba(AlO2)2, Ba(OH)2 t0 CuO ,MgO +H2 +CO2dư dd:BaCl2, Ba(HCO3)2 Al(OH)3 t0 Cu, MgO Al2O3 đpnc Al criolit + HCl Cu MgCl2 đpnc Mg Giải: Cho hỗn hợp vào dd Ba(OH)2 dư 2AlCl3 + 4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 +4 H2O MgCl2 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 ↓ + BaCl2 CuCl2 + Ba(OH)2 Cu(OH)2 ↓ + BaCl2 + Có kết tủa lọc tách : Cu(OH)2 Mg(OH)2 (nhóm 1) + dd : BaCl2, Ba(AlO2)2, Ba(OH)2 dư( nhóm 2) Nhóm 1: Nhiệt phân kết tủa thu hỗn hợp CuO MgO Cho dòng khí H2 qua hỗn hợp oxit nung nóng ta hỗn hợp Cu, MgO Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch HCl dư Lọc tách kết tủa thu Cu Cô cạn dung dịch thu MgCl2 khan Điện phân nóng chảy MgCl2 thu Mg t CuO +H2 → Cu + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O 17  → Mg + Cl2 MgCl2 đpnc Nhóm cho td CO2 dư , lọc tách kết tủa thu Al(OH)3 Nung Al(OH)3 Al2O3 Điện phân nóng chảy Al2O3 có criolit làm chất xúc tác thu Al Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O → 2Al(OH)3 ↓+ Ba(HCO3)2 Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 Lọc tách kết tủa Al(OH)3, đem nung Al(OH)3 ta thu Al2O3 t 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O Điện phân nóng chảy Al2O3 ta thu Al: 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 criolit IV.Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Những kinh nghiệm nêu đề tài áp dụng việc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa học trường THCS Cẩm Tân đội tuyển HSG môn Hóa học huyện Cẩm Thủy Qua thời gian áp dụng thấy đề tài phát huy tốt lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho đối tượng học sinh giỏi Kiến thức, kĩ cuả học sinh củng cố cách vững Đa số em biết xác định hướng giải giải thành thạo tập liên quan đến tách chất Từ thực tế giảng dạy áp dụng phương pháp nhận thấy học sinh nắm vững dạng phương pháp giải cho dạng tách chất Sau kết minh chứng thu qua khảo sát kiểm tra đội tuyển học sinh giỏi năm học 2015-2016 áp dụng đề tài: Số học sinh hiểu làm tốt dạng tập tách chất phương pháp hoá học Sĩ số Giỏi Khá Tb Yếu (9 -10) (7 – 8) (5 – 6) 14 Tỉ lệ(%) 35,7 50.0 14,3 So sánh với tỉ lệ khảo sát trước sau thực đề tài: Tỉ lệ trước thực nghiệm Tỉ lệ sau thực nghiệm Giỏi Khá Tb Yếu (9 -10) (7 – 8) (5 – 6) 50 28,6 35,7 21,4 50,0 14,3 18 Thống kê kết đạt sau năm áp dụng đề tài vào dạy đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa học trường THCS Cẩm Tân: Năm học 2015-2016 2016-2017 Số Học sinh tham gia Số Học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp huyện Số Học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp tỉnh 1 Đối với đội tuyển HSG lớp huyện Cẩm Thủy Năm học 2015-2016 2016-2017 Số Học sinh tham gia 10 10 Số Học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp tỉnh Từ số liệu minh chứng ta thấy kết học tập học sinh nâng cao cách rõ rệt Từ chổ lúng túng, phần lớn em tự tin hơn, biết vận dụng kỹ phương pháp để giải thành thạo dạng tập tách chất mang tính phức tạp đặt biệt có số em biết giải tập cách sáng tạo, linh hoạt Qua hai năm áp dụng đề tài vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi chất lượng môn Hoá học đạt kết cao năm gần Đặc biệt số học sinh đạt giải kì thi học sinh giỏi tăng lên qua năm học Có kết giáo viên biết nhóm tập theo dạng xây dựng hướng giải cho dạng Từ giúp học sinh tự tin việc học tập môn PHẦN C KẾT LUẬN Kết luận Sáng kiến “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi 19 môn Hóa học trường THCS” có ý nghĩa quan trọng, lẽ việc phân dạng xây dựng phương pháp giải cho dạng giúp học sinh đọc đề biết tập thuộc dạng nào? Cách giải tiến hành theo bước nào? Đề tài phần giúp học sinh khắc phục khó khăn mà lâu em thường mắc phải Việc viết sơ đồ tách chất giúp học sinh nhớ kiến thức lâu bền vững từ em tự tin, hứng thú học tập môn Mặt khác đề tài tài liệu quan trọng cho giáo viên trực tiếp giảng dạy môn đặc biệt giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Với đề tài giáo viên tiến hành áp dụng thực tiết luyện tập, ôn tập, buổi bồi dưỡng học sinh giỏi Khi nghiên cứu đề tài rút số học cho thân việc bồi dưỡng học sinh giỏi Những học là: - Giáo viên phải biết nhóm theo dạng, chuẩn bị thật kỹ nội dung cho dạng tập cần bồi dưỡng cho học sinh Xây dựng nguyên tắc phương pháp giải dạng tập - Tiến trình bồi dưỡng thực theo hướng đảm bảo tính kế thừa phát triển vững Tôi thường tập mẫu, hướng dẫn phân tích đầu cặn kẽ để học sinh xác định hướng giải tự giải, từ em rút phương pháp chung để giải toán loại Sau tổ chức cho HS giải tập tương tự mẫu, phát triển vượt mẫu cuối nêu tập tổng hợp - Mỗi dạng toán đưa nguyên tắc nhằm giúp em dễ nhận dạng loại tập dễ vận dụng kiến thức, kỹ cách xác, hạn chế nhầm lẫn xảy cách nghĩ cách làm học sinh - Sau dạng trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa chữa rút kinh nghiệm nhấn mạnh sai sót mà học sinh thường mắc Kiến nghị Những kiến nghị đề xuất: -Một là: Nhà trường cần mua thêm tài liệu, sách tham khảo, sách nâng cao phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi; Các dụng cụ, hóa chất cần mua sắm, bổ sung qua năm -Hai là: Cụm chuyên môn, Phòng giáo dục, Sở giáo dục cần thường xuyên tổ chức lớp tập huấn chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi để giáo viên học tập, trao đổi kinh nghiệm lẫn trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi - Ba là: Những kinh nghiệm nêu đề tài thân ứng dụng vào thực tiễn giảng dạy trường THCS Cẩm Tân đội tuyển HSG lớp 20 huyện Cẩm Thủy, mạnh dạn khẳng định có tính hiệu cao, mong đồng nghiệp tham khảo, ứng dụng góp ý kiến Trong khuôn khổ hạn hẹp, nội dung đề tài giải pháp rút từ kinh nghiệm thân đồng nghiệp Hy vọng giải pháp góp phần nâng cao hiệu việc bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung bồi dưỡng chuyên đề tách chất nói riêng Rất mong đồng nghiệp nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi sáng kiến kinh nghiệm vào trình bồi dưỡng học sinh giỏi để nâng cao chất lượng dạy học đặc biệt chất lượng mũi nhọn, để góp phần vào nghiệp phát triển toàn diện giáo dục đào tạo Việt Nam Với thời gian kiến thức có hạn, việc kiểm nghiệm đề tài lượng nhỏ học sinh, có đạt kết khả quan trình trình bày không tránh khỏi thiếu sót có phương pháp hiệu Rất mong nhận góp ý chân thành từ phía phận chuyên môn, thầy cô giáo để sáng kiến hoàn thiện đồng thời thân rút kinh nghiệm giảng dạy năm học sau Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Cẩm Tân, ngày 19 tháng năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác NGƯỜI VIẾT Nguyễn Văn Tùng DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 STT TÀI LIỆU TÁC GIẢ Bài tập nhận biết tách chất Ngô Ngọc An Bài tập nâng cao Hoá Học Phạm Đức Bình Chuyên đề bồi dưỡng hóa học – Nguyễn Đình Độ Sách giáo khoa Hoá học 8, NXBGD Lê Xuân Trọng chủ biên Các đề thi học sinh giỏi môn Hóa học 8, cấp huyện, tỉnh DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SKKN MÀ TÔI ĐÃ ĐƯỢC CẤP TRÊN ĐÁNH GIÁ TỪ LOẠI C TRỞ LÊN 22 Năm học Tên đề tài Cấp đánh giá Xếp loại 2013-2014 Phân dạng toán nhận biết vô bồi dương HSG-THCS Cấp huyên A 2013-2014 Phân dạng toán nhận biết vô bồi dương HSG-THCS Cấp tỉnh C Chú làm lại Danh mục SKKN theo mẫu DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Chức vụ đơn vị công tác: ., TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC NHÀ TRƯỜNG 23 ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC PHÒNG GD&ĐT 24 ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC SỞ GD&ĐT 25 26 ... tài Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học trường THCS ” nhằm giúp cho em học sinh giỏi nắm phương pháp giải dạng. .. kiến Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi 19 môn Hóa học trường THCS có ý nghĩa quan trọng, lẽ việc phân dạng xây dựng phương. .. mẫu tập vận dụng, nâng cao Tôi phân chia số dạng tập tách chất vô phương pháp hóa học vận dụng trình bồi dưỡng học sinh giỏi sau: 1- DẠNG 1: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp Đây dạng tập tách chất