Vũ Ngọc Giang

Boy Kòi SĐT:01694728290

ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ – HỮU CƠ
A. Điều chế các chất vô cơ
1. Điều chế Clo: Nguyên tắc là oxi hóa ion Cl- thành Cl2
a) Trong phòng thí nghiệm: Clo được điều chế từ axit clohiđric. Để oxi hóa ion Clcần chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3,… Nếu chất oxi hóa là MnO2
thì cần phải đun nóng, còn chất oxi hóa là KMnO4 và KClO3 phản ứng xảy ra ở
nhiệt độ thường.
b) Trong công nghiệp: điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hòa, ion Cl- bị
oxi hóa thành Cl2 thoát ra ở cực (+) anot, ở cực (-) catot nước bị khử và thoát ra khí
H2, dung dịch thu được là NaOH. Trong công nghiệp clo được sản xuất như một sản
phẩm phụ của công nghiệp sản xuất xút.
2. Điều chế HCl
a) Trong phòng thí nghiệm (phương pháp sunfat): từ NaCl rắn và H2SO4 đặc
NaCl+H2SO4->NaHSO4+HCl (xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc =Na2SO4+HCl (>400 độ C)
b) Trong công nghiệp
- phương pháp sunfat từ NaCl rắn và H2SO4 đặc
- để thu được HCl tinh khiết người ta dùng phương pháp tổng hợp từ H2 và Cl2 thu
được khi điện phân dung dịch NaCl
-Ngày nay một lượng lớn HCl thu được từ quá trình clo hóa các chất hữu cơ (chủ
yếu là hiđrocacbon)
3. Điều chế nước Gia – ven: điện phân dung dịch NaCl bão hòa không có màng
ngăn
Natri hipoclorit là muối của axit rất yếu bị CO2 đẩy ra khỏi muối
NaClO+CO2+H2O->NaHCO3+HClO
4. Điều chế clorua vôi CaOCl2: Cho clo tác dụng với vôi tôi hoặc sữa vôi ở 30 độ C
Ca(OH)2+Cl2->CaOCl2+H2O
Trong không khí ẩm: clorua vôi tác dụng với CO2:

PBr3+3H2O->H3PO3+3HBr
Trong thực tế người ta cho brom tác dụng trực tiếp với photpho và nước
Chú ý: Không dùng phương pháp sunfat để điều chế HBr và HI vì:
2HBr+H2SO4đ->Br2+SO2+2H2O
8HI+H2SO4đ->4I2+H2S+4H2O
11. Điều chế axit bromic HBrO3: dùng nước clo oxi hóa brom
Br2+5Cl2+6H2O->2HBrO3+10HCl
12. Điều chế I2: phơi khô rong biển, đốt thành tro, ngâm tro trong nước, gạn lấy
dung dịch đem cô cho đến khi phần lớn muối clorua và sunfat lắng xuống, còn muối
iodua ở lại trong dung dịch. Cho dung dịch tác dụng với chất oxi hóa. Ví dụ:
2NaI+Cl2->2NaCl+I2
13. Điều chế oxi
a) Trong phòng thí nghiệm: phân hủy các hợp chất giàu oxi kém bền với nhiệt như
KMnO4 rắn, KClO3 rắn, H2O2,… Ví dụ nung KMnO4 hoặc KClO3 với xúc tác
MnO2, phân hủy H2O2 với xúc tác là MnO2.
Chú ý nếu nung KClO3 không có xúc tác thì sản phẩm là KCl và KClO4
4KClO3->KCl+3KClO4
b) Trong công nghiệp
-Chưng cất phân đoạn không khí lỏng: sau khi đã loại bỏ CO2, bụi, hơi nước không
khí được hóa lỏng. Thu được oxi ở -183 độ C, nitơ ở -196 độ C
-Điện phân nước (có hòa tan chất điện li như H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn
điện). O2 thoát ra ở cực (+) anot, H2 thoát ra ở cực (-) catot
c)Trong tự nhiên: Cây xanh quang hợp.
14. Sản xuất lưu huỳnh:
a) Khai thác ở dạng tự do trong lòng đất, dùng hệ thống nén nước siêu nóng (170 độ
C) vào mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên mặt đất (phương pháp Frasch)
b) Từ hợp chất:
-Trong công nghiệp luyện kim màu, người ta thu được một lượng lớn sản phẩm phụ
là SO2. Dùng H2S khử SO2
2H2S+SO2->3S+2H2O

19. Điều chế nitơ:
a) Trong công nghiệp: chưng cất phân đoạn không khí lỏng phần 13
Khí N2 được vận chuyển trong các bình thép nén dưới áp suất 150atm
b) Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng dung dịch bão hòa muối amoni nitrit
NH4NO2. Có thể thay bằng dung dịch NaNO2+NH4Cl
NH4Cl+NaNO2->N2+NaCl+2H2O
20. Điều chế NH3:
a) Trong phòng thí nghiệm: cho muối amoni tác dụng với kiềm và đun nóng nhẹ. Ví
dụ
2NH4Cl+Ca(OH)2->2NH3+CaCl2+2H2O
b) Trong công nghiệp: tổng hợp từ N2 và H2 (phản ứng tỏa nhiệt). Theo nguyên lí
Lơ Sa-tơ-li-ê muốn cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra NH3 phải hạ nhiệt độ và
tăng áp suất. Tuy nhiên nếu nhiệt độ thấp qua phản ứng xảy ra rất chậm, nếu áp suất
cao quá phải cần thiết bị cồng kềnh phức tạp. Trên thực tế thực hiện phản ứng ở 450
– 500 độ C, 200 – 300atm và dùng xúc tác Fe trộn thêm Al2O3, K2O,… để làm cho
cân bằng nhanh chóng thiết lập. Hiệu suất ở điều kiện đó chỉ đạt 20 – 25%
21. Điều chế HNO3:
a) Trong phòng thí nghiệm: cho NaNO3 hoặc KNO3 tác dụng với H2SO4đ,n (chỉ
điều chế được lượng nhỏ HNO3 bốc khói)
NaNO3+H2SO4đ->HNO3+NaHSO4
b) Trong công nghiệp: sản xuất từ NH3 gồm 3 giai đoạn:
-Oxi hóa NH3 ở 850 – 900 độ C, xúc tác Platin và Iriđi (phản ứng tỏa nhiệt và xảy ra
gần như hoàn toàn)
4NH3+5O2->4NO+6H2O
-Oxi hóa NO thành NO2 bằng oxi
3


Vũ Ngọc Giang


b) supephotphat kép chứa 40 – 50% P2O5 vì chỉ có Ca(H2PO4)2. Quá trình gồm 2
giai đoạn nên được gọi là kép: Điều chế H3PO4 và cho H3PO4 tác dụng với quặng
photphorit hoặc apatit
Ca3(PO4)2+3H2SO4->2H3PO4+3CaSO4
Ca3(PO4)2+4H3PO4->3Ca(H2PO4)2
26. Điều chế kim cương nhân tạo và các loại than
-Kim cương nhân tạo được điều chế từ than chì bằng cách nung than chì ở 3000 độ
C dưới áp suất 70 – 100 nghìn atmotphe trong thời gian dài
-Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 2500 – 3000 độ C
trong lò điện, không có không khí.
-Than cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ ở 1000 – 1250 độ C trong lò điện,
không có không khí
-Than gỗ được tạo nên khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí.
-Than muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có chất xúc tác:CH4->C+2H2
4


Vũ Ngọc Giang

Boy Kòi SĐT:01694728290

-Than mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở các độ sâu khác nhau dưới
mặt đất.
27. Điều chế khí CO (khí than ướt, khí lò ga)
a) Trong công nghiệp
-Khí CO thường được sản xuất bằng cách cho hơi nước đi qua than nung đỏ ở ~1050
độ C. Hỗn hợp khí tạo thành được gọi là khí than ướt (chứa ~44%CO, ~45%H2,
~5%H2O, ~6%N2)
C+H2O=CO+H2
-Khí CO còn được sản xuất trong các lò ga bằng cách thổi không khí qua than nung

-Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để điều chế
những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,…
Với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng đã thu
được kim loại mà không cần phải khử bằng các tác nhân khác.
5


Vũ Ngọc Giang

Boy Kòi SĐT:01694728290

c) Phương pháp điện phân:
-Cơ sở: dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại bằng phương pháp điện phân có
thể điều chế được hầu hết các kim loại.
-Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al,… bằng cách điện phân
những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng.
-Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu như Zn, Cu,… bằng cách điện
phân dung dịch muối của chúng.
30. Điều chế kim loại kiềm: Trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp
chất. Điều chế bằng cách khử ion của chúng M+ +e->M
Tuy nhiên không có chất nào khử được ion kim loại kiềm. Phương pháp duy nhất để
điều chế là điện phân nóng chảy hợp chất halogenua của chúng.
Ví dụ: điều chế Na người ta đpnc hỗn hợp 2 phần NaCl và 3 phần CaCl2 về khối
lượng để hạ thấp nhiệt độ nóng chảy từ 800 xuống dưới 600 độ C. Cực dương anot
bằng than chì (graphit), cực âm catot bằng thép. Giữa 2 cực có vách ngăn thép.
31. Điều chế NaOH:
Trong công nghiệp: điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hòa như phần 1.
Dung dịch NaOH thu được có lẫn nhiều NaCl nên phải cho dung dịch bay hơi nước
nhiều lần, NaCl ít tan hơn NaOH nên kết tinh trước. Tách NaCl khỏi dung dịch được
dung dịch NaOH.


a) Nguyên liệu: Quặng sắt dùng để sản xuất gang có chứa 30 – 95% oxit sắt, không
chứa hoặc chứa rất ít lưu huỳnh, photpho. Than cốc (không có sẵn trong tự nhiên,
phải điều chế từ than mỡ) cung cấp nhiệt khi cháy, tạo ra chất khử là CO và tạo
thành gang. Chất chảy CaCO3 ở nhiệt độ cao phân hủy thành CaO, sau đó hóa hợp
với SiO2 là chất khó nóng chảy có trong quặng sắt tạo thành xỉ silicat dễ nóng chảy,
có khối lượng riêng nhỏ nổi lên trên gang.
b) Những phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang:
-tạo chất khử CO: đốt cháy hoàn toàn cốc: C+O2->CO2
Nhiệt lượng phản ứng lên đến 1800 độ C. Khí CO2 đi lên phía trên gặp lớp cốc bị
khử thành CO: CO2+C->2CO
Phản ứng này thu nhiệt làm cho nhiệt độ phần trên của phễu lò khoảng 1300 độ C.
-Phản ứng khử oxit sắt: Các phản ứng khử oxit sắt đều được thực hiện trong phần
thân lò, có nhiệt độ 400 – 800 độ C
+Ở phần trên thân lò (khoảng 400 độ C) xảy ra phản ứng:
3Fe2O3+CO->2Fe3O4+CO2
+Ở phần giữa thân lò (500 – 600 độ C) xảy ra sự khử oxit sắt từ Fe3O4 thành FeO:
Fe3O4+CO->3FeO+CO2
+Ở phần dưới của thân lò (700 – 800 độ C) xảy ra phản ứng khử FeO thành Fe:
FeO+CO->Fe+CO2
-Phản ứng tạo xỉ: Ở phần bụng lò (khoảng 1000 độ C) xảy ra phản ứng:
CaCO3->CaO+CO2
CaO+SiO2->CaSiO3 (canxi silicat)
c) Sự tạo thành gang: Ở phần bụng lò (khoảng 1500 độ C) sắt nóng chảy có hòa tan
một phần cacbon và một lượng nhỏ mangan, silic,… đó là gang. Gang nóng chảy
tích tụ ở nồi lò. Sau một thời gian nhất định, người ta tháo gang và sỉ ra khỏi lò cao.
36. Sản xuất thép
a) Nguyên liệu: gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu, chất chảy là CaO,
nhiên liệu là dầu ma dút hoặc khí đốt, khí oxi.
b) Những phản ứng hóa học xảy ra trogn quá trình luyện gang:

từ ankan tương ứng hoặc bằng phản ứng crắckinh.
b) Trong phòng thí nghiệm: etilen được điều chế bằng cách đun etanol với H2SO4đ
ở 170 độ C
CH3CH2OH->CH2=CH2+H2O
40. Điều chế ankađien: Hiện nay trong công nghiệp butađien và isopren được điều
chế bằng cách tách H2 từ ankan tương ứng:
CH3CH2CH2CH3 nhiệt,xt->CH2=CH-CH=CH2+2H2
(CH3)2CH-CH2-CH3 nhiệt,xt->CH2=C(CH3)-CH=CH2+2H2
41. Điều chế ankin
-phương pháp chính điều chế axetilen trong công nghiệp hiện nay là nhiệt phân
metan ở 1500 độ C làm lạnh nhanh, phản ứng thu nhiệt mạnh:
2CH4->C2H2+3H2
-ở những nơi mà công nghiệp dầu khí chưa phát triển, người ta điều chế axetilen từ
caxi cacbua:
CaC2+2H2O->Ca(OH)2+C2H2
Canxi cacbua được sản suất trong công nghiệp (từ vôi sống và than đá) là chất rắn,
màu đen xám còn được gọi là “đất đèn”. Trong phòng thí nghiệm vẫn dùng đất đèn
để điều chế axetilen. C2H2 được điều chế từ đất đèn thường có tạp chất H2S, NH3,
PH3,… có mùi khó chịu gọi là mùi đất đèn.
42. Điều chế Aren
-Benzen, toluene, xilen… thường tách được bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa
than đá. Chúng còn được điều chế từ ankan hoặc xicloankan:
n-C6H14 nhiệt,xt->C6H6+4H2
n-C7H16 nhiệt,xt->C6H5CH3+4H2
-Etylbenzen được điều chế từ benzene và etilen
C6H6+CH2=CH2 nhiệt,xt->C6H5CH2CH3
Trong công nghiệp, để điều chế stiren người ta làm như sau: cho etilen phản ứng với
benzene có xúc tác axit thu được etylbenzen rồi cho etylbenzen qua xúc tác ZnO
nung nóng.
43. Điều chế ancol

không khí ở 600 – 700 độ C với xúc tác Cu hoặc Ag:
2CH3OH+O2->2HCHO+2H2O
b) Từ hiđrocacbon
-oxi hóa không hoàn toàn metan là phương pháp mới sản xuất fomanđehit:
CH4+O2 nhiệt,xt->HCHO+H2O
-oxi hóa etilen là phương pháp hiện đại sản xuất axetanđehit:
2CH2=CH2+O2 xt PdCl2, CuCl2->2CH3-CH=O
-oxi hóa cumen để điều chế axeton:
C6H6 (+CH2=CHCH3, H+)->C6H5CH(CH3)2 (gđ 1:O2 kk, gđ 2:H2SO4)>C6H5OH+CH3COCH3
46. Điều chế axit cacboxylic
a) Trong phòng thí nghiệm:
-oxi hóa hiđrocacbon, ancol,… ví dụ:
C6H5CH3 gđ 1:+KMnO4, H2O, nhiệt ; gđ 2:+H3O+->C6H5COOH
-đi từ dẫn xuất halogen:
R-X (+KCN)->R-C≡N (+H3O+, nhiệt)->R-COOH
b) Trong công nghiệp: Axit axetic được sản xuất theo các phương pháp sau:
-Lên men giấm là phương pháp cổ nhất, ngày nay chỉ còn dùng để sản xuất giấm ăn:
CH3CH2OH+O2 (men giấm, 25 – 30 độ C)->CH3COOH+H2O
-Oxi hóa anđehit axetic trước đây là phương pháp chủ yếu sản xuất axit axetic:
CH3CH=O+1/2 O2 nhiệt, xt->CH3COOH
-Từ methanol và CO là phương pháp hiện đại sản xuất axit axetic:
CH3OH+CO nhiệt,xt->CH3COOH
9


Vũ Ngọc Giang

Boy Kòi SĐT:01694728290

47. Điều chế Este

Anilin và các amin thơm thường được điều chế bằng cách khử nitrobenzene (hoặc
dẫn xuất nitro tương ứng) bởi hiđro mới sinh nhờ tác dụng của kim loại (như Fe, Zn)
với axit HCl. Ví dụ:
C6H5NO2+6H (Fe+HCl, nhiệt)->C6H5NH2+2H2O
Ngoài ra các amin có thể được điều chế bằng nhiều cách khác.
*** CHÚC CÁC EM HỌC TỐT VÀ THÀNH CÔNG!***

10