LUYỆN TẬP: NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ
A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
Để nhận biết các cation trong dung dịch, người ta thường thêm vào dung dịch chứa các cation đó một thuốc thử nhóm để tách riêng các cation tạo với thuốc thử đó một loại sản phẩm.
Nhận biết một số cation, anion, chất khí thường gặp:
I. Cation:
1. Ion Li+
Tẩm thuốc thử lên một dây platin sạch, đem đi đốt trên đèn khí : ngọn lửa màu đỏ tía
2. Ion Na+
Tẩm thuốc thử lên một dây platin sạch, đem đi đốt trên đèn khí : ngọn lửa màu vàng
3. Ion K+:
Tẩm thuốc thử lên một dây platin sạch, đem đi đốt trên đèn khí : ngọn lửa tím
4. Ion (NH4)+
Dùng dung dịch kiềm, đun nóng. Sau đó, lấy một giấy thử, tẩm một ít phenolphtalein và đưa lại gần miệng ống nghiệm. Giấy chuyển sang màu hồng :
(NH4)+ + OH- => NH3 + H2O
5. Ion Ba2+
Cho kết tủa trắng với dung dịch chứa ion (SO4)2-
Ba2+ + (SO4)2- => BaSO4 kết tủa trắng
6. Ion Ca2+:
Cho kết tủa trắng với dung dịch chứa ion (CO3)2-:
Ca2+ + (CO3)2- => CaCO3
7. Ion Ag+:
Dùng dung dịch HCl hay dung dịch muối chứa ion clorur, sẽ cho kết tủa trắng :
Ag+ + Cl- =>AgCl kết tủa
8. Ion Fe2+:
Dùng dung dịch kiềm, cho kết tủa trắng xanh :
Fe2+ + 2OH- => Fe(OH)2 kết tủa
9. Ion Fe3+:
Dùng dung dịch kiềm, cho kết tủa nâu đỏ :
Fe3+ + 3OH- => Fe(OH)3 (kết tủa nâu)
II. Anion:
10. Ion S2-
- Phản ứng với dung dịch HCl cho khí mùi trứng thối
2H+ + S2- => H2S
- Phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu đen :
2Ag+ + S2- => Ag2S
11. Ion (SO4)2-:
Phản ứng với ion Bari cho kết tủa trắng :
Ba2+ + (SO4)2- => BaSO4 (kết tủa trắng)
III. Chất khí:
- Khí CO2: Dùng dung dịch nước vôi trong có dư, hiện tượng xảy ra là làm đục nước vôi trong.
- Khí SO2: Có mùi hắc khó ngửi, làm phai màu hoa hồng hoặc Làm mất màu dung dịch nước Brôm hoặc Làm mất màu dung dịch thuốc tím.
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
- Khí NH3: Có mùi khai, làm cho quỳ tím tẩm ướt hoá xanh.
- Khí clo: Dùng dung dịch KI + Hồ tinh bột để thử clo làm dung dịch từ màu trắng chuyển thành màu xanh.
Cl2 + KI → 2KCl + I2
- Khí H2S: Có mùi trứng thối, dùng dung dịch Pb(NO3)2 để tạo thành PbS kết tủa màu đen.
- Khí HCl: Làm giấy quỳ tẩm ướt hoá đỏ hoặc sục vào dung dịch AgNO3 tạo thành kết tủa màu trắng của AgCl.
- Khí N2: Đưa que diêm đỏ vào làm que diêm tắt.
- Khí NO ( không màu ): Để ngoài không khí hoá màu nâu đỏ.
- Khí NO2 ( màu nâu đỏ ): Mùi hắc, làm quỳ tím tẩm ướt hoá đỏ.
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
B. MỘT SỐ LƯU Ý KHI LÀM BÀI TẬP VỀ NHẬN BIẾT CATION, ANION, CHẤT KHÍ:
- Việc nhận biết các ion là cơ sở cho việc nhận biết tất cả các loại hoá chất trong chương trình phổ thông. Chỉ cần quan sát xem chất cần nhận biết có chứa những ion nào. Nhận biết được ion (âm hoặc dương) là sẽ nhận được hoá chất chứa ion đó.
- Để làm được các bài tập dạng nhận biết cation, anion trong các hợp chất hóa học vô cơ, HS cần nắm vững tính chất vật lí để biết màu sắc đặc trưng của nguyên tố và nắm vững tính chất hóa học để biết các phản ứng đặc trưng có dấu hiệu quan sát được. (kết tủa, khí bay lên, mùi, …)
C. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 180 SGK Hoá học 12):
Trình bày cách nhận biết các ion trong các dung dịch riêng rẽ sau: Ba2+, Fe3+, Cu2+.
Hướng dẫn giải:
Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào có kết tủa màu nâu đỏ thì mẫu thử đó chứa ion Fe3+
Mẫu thử nào lúc đầu xuất hiện kết tủa màu xanh lục, sau đó kết tủa tan ra cho dung dịch màu xanh thẫm thì mẫu thử đó chứa ion Cu2+
Cu2+ + 2 NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 ↓ + 2NH4+
Cu(OH)2 ↓ + 4NH3→ [Cu(NH3)4](OH)2
Cho dung dịch H2SO4 vào mẫu thử còn lại nếu có kết tủa trắng, không tan trong axit dư, mẫu thử đó chứa ion Ba2+
Ba2+ + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2H+
Bài 2 (trang 180 SGK Hoá học 12):
Có 5 ống nghiệm không nhãn, mỗi ống đựng một trong các dung dịch sau đây (nồng độ khoảng 0,1M): NH4Cl, FeCl2, AlCl3, MgCl2, CuCl2. Chỉ dùng dung dịch NaOH nhỏ từ từ vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa các dung dịch nào sau đây?
A. Hai dung dịch: NH4Cl, CuCl2
B. Ba dung dịch: NH4Cl, MgCl2, CuCl
C. Bốn dng dịch: NH4Cl, AlCl3, MgCl2, CuCl2
D. Cả 5 dung dịch
Hướng dẫn giải:
Dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch:
+ NH4Cl cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng thoát khí mùi khai.
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O
+ MgCl2 cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)2
MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2
+ FeCl2 cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng xanh Fe(OH)2, để 1 lúc ngoài không khí chuyển sang màu nâu đỏ.
+ AlCl3 cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng Al(OH)3 rồi tan trong kiềm dư.
+ CuCl2 cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa xanh lơ Cu(OH)2
Bài 3 (trang 180 SGK Hoá học 12):
Có 4 ống nghiệm không nhãn mỗi ống đựng một trong các dung dịch sau (nồng độ khoảng 0,1 M) : NaCl, Na2CO3, KHSO4, CH3NH2. Chỉ dùng giấy quỳ tím cho vào từng dung dịch, quan sát sự thay đổi màu của nó có thể nhận biết dãy dung dịch nào ?
A. 1 dung dịch NaCl
B. 2 dung dịch NaCl và KHSO4
C. 2 dung dịch KHSO4 và CH3NH2.
D. 3 dung dịch NaCl, KHSO4 và Na2CO3
Hướng dẫn giải:
Cho quỳ tím vào từng chất:
+ Qùy tím chuyển sang màu đỏ là KHSO4
+ Qùy tím chuyển sang màu xanh là Na2CO3 và CH3NH2
+ Qùy tím không chuyển màu là NaCl
Vậy có thể phân biệt được cả 4 dãy A, B, C, D
Bài 4 (trang 180 SGK Hoá học 12):
Hãy nhận biết hai dung dịch riêng rẽ sau: (NH4)2S và (NH4)2SO4 bằng một thuốc thử.
Hướng dẫn giải:
Cho dung dịch Ba(OH)2 vào hai mẫu thử
+ mẫu thử nào có khí mùi khai và kết tủa trắng là (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2
+ Mẫu thử chỉ có khí mùi khai bay ra là (NH4)2S
(NH4)2S + Ba(OH)2 → BaS + 2NH3 ↑ + 2H2O
Bài 5 (trang 180 SGK Hoá học 12):
Có hỗn hợp khí gồm SO2, CO2, H2. Hãy chứng minh sự có mặt của từng khí trong hỗn hợp đó. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng .
Hướng dẫn giải:
Dùng dung dịch Br2 => nhận biết được SO2
Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch nước vôi trong có dư thấy có kết tủa trắng chứng tỏ có CO2.
Dẫn khí còn lại qua bình đựng CuO (màu đen) đun nóng thấy có xuất hiện Cu màu đỏ thì khí đó là H2.
Trên đây là gợi ý giải bài tập hóa 12 Luyện tập nhận biết một số chất vô cơ mà ICAN soạn thảo. Cảm ơn bạn đã theo dõi và chia sẻ nhé. Chúc các bạn học vui vẻ.