Câu hỏi: Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất trong mỗi hỗn hợp sau đây:
a) Hỗn hợp khí: CH4 và CH3NH2;
b) Hỗn hợp lỏng: C6H6, C6H5OH và C6H5NH2.
a) Hỗn hợp khí: CH4 và CH3NH2;
b) Hỗn hợp lỏng: C6H6, C6H5OH và C6H5NH2.
Phương pháp giải
Nắm được đặc điểm cấu tạo từng chất $\Rightarrow$ tính chất hóa học của từng chất $\Rightarrow$ chọn thuốc thử cho phù hợp
Lời giải chi tiết
a. Tách hỗn hợp khí $CH_4$ và $CH_3NH_2$
Cho hỗn hợp đi qua dung dịch HCl ta được $CH_3NH_2$ phản ứng với HCl bị giữ lại trong dung dịch, khí thoát ra ngoài là $CH_4$ tinh khiết.
PTHH: $CH_3NH_2 + HCl \Rightarrow CH_3NH_3Cl$
Cho NaOH vào $CH_3NH_3Cl$ thu lại được $CH_3NH_2$
$CH_3NH_3Cl + NaOH \Rightarrow CH_3NH_2 + NaCl + H_2O$
b. Tách hỗn hợp lỏng: $C_6H_6, C_6H_5OH$ và $C_6H_5NH_2$
Cho dung dịch NaOH vào hỗn hợp lỏng trên thu được dung dịch gồm hai phần: phần 1 tan là $C_6H_5OH$ tạo thành $C_6H_5ONa$ và phần 2 hỗn hợp còn lại là $C_6H_5NH_2$ và $C_6H_6$.
PTHH: $C_6H_5OH + NaOH \Rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$
- Sục khí $CO_2$ vào phần dung dịch tan ta thu lại được $C_6H_5OH$ kết tủa .
$C_6H_5ONa + CO_2 + H_2O \Rightarrow C_6H_5OH + NaHCO_3$
- Với hỗn hợp $C_6H_5NH_2$ và $C_6H_6$ : cho tác dụng dung dịch HCl, thu được dung dịch gồm hai phần: phần tan là $C_6H_5NH_3Cl$, phần không tan là $C_6H_6$. Lọc phần không tan ⇒ tách được $C_6H_6$.
PTHH: $C_6H_5NH_2 + HCl \Rightarrow C_6H_5NH_3Cl$
Cho dung dịch NaOH vào phần dung dịch, ta thu lại được $C_6H_5NH_2$ kết tủa.
PTHH: $C_6H_5NH_3Cl + NaOH \Rightarrow C_6H_5NH_2 + NaCl + H_2O$
Nắm được đặc điểm cấu tạo từng chất $\Rightarrow$ tính chất hóa học của từng chất $\Rightarrow$ chọn thuốc thử cho phù hợp
Lời giải chi tiết
a. Tách hỗn hợp khí $CH_4$ và $CH_3NH_2$
Cho hỗn hợp đi qua dung dịch HCl ta được $CH_3NH_2$ phản ứng với HCl bị giữ lại trong dung dịch, khí thoát ra ngoài là $CH_4$ tinh khiết.
PTHH: $CH_3NH_2 + HCl \Rightarrow CH_3NH_3Cl$
Cho NaOH vào $CH_3NH_3Cl$ thu lại được $CH_3NH_2$
$CH_3NH_3Cl + NaOH \Rightarrow CH_3NH_2 + NaCl + H_2O$
b. Tách hỗn hợp lỏng: $C_6H_6, C_6H_5OH$ và $C_6H_5NH_2$
Cho dung dịch NaOH vào hỗn hợp lỏng trên thu được dung dịch gồm hai phần: phần 1 tan là $C_6H_5OH$ tạo thành $C_6H_5ONa$ và phần 2 hỗn hợp còn lại là $C_6H_5NH_2$ và $C_6H_6$.
PTHH: $C_6H_5OH + NaOH \Rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$
- Sục khí $CO_2$ vào phần dung dịch tan ta thu lại được $C_6H_5OH$ kết tủa .
$C_6H_5ONa + CO_2 + H_2O \Rightarrow C_6H_5OH + NaHCO_3$
- Với hỗn hợp $C_6H_5NH_2$ và $C_6H_6$ : cho tác dụng dung dịch HCl, thu được dung dịch gồm hai phần: phần tan là $C_6H_5NH_3Cl$, phần không tan là $C_6H_6$. Lọc phần không tan ⇒ tách được $C_6H_6$.
PTHH: $C_6H_5NH_2 + HCl \Rightarrow C_6H_5NH_3Cl$
Cho dung dịch NaOH vào phần dung dịch, ta thu lại được $C_6H_5NH_2$ kết tủa.
PTHH: $C_6H_5NH_3Cl + NaOH \Rightarrow C_6H_5NH_2 + NaCl + H_2O$