NHẬN BIẾT MỘT SỐ ION TRONG DUNG DỊCH
A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
I. ION DƯƠNG
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
8. Ion Ag+:
Dùng dung dịch HCl hay dung dịch muối chứa ion clorur, sẽ cho kết tủa trắng :
Ag+ + Cl- =>AgCl kết tủa
9. Ion Pb2+:
Cách 1: Dùng dung dịch HCl, cho kết tủa trắng, tan trong nước sôi.
Pb2+ + 2Cl- => PbCl2 kết tủa
Cách 2: cũng như cách 1, khi đun sôi, kết tủa tan ra. Thêm vào dung dịch bão hòa này một ít KI thì sẽ có kết tủa màu vàng :
Pb2+ + 2I- => PbI2 kết tủa
11. Ion Zn2+:
Cho tác dụng với dung dịch NaOH. lúc đầu, thấy có kết tủa trắng keo. Nếu dùng dư NaOH, kết tủa tan dần cho đến hết (khi lắc nhẹ)
Zn2+ + 2OH- => Zn(OH)2 kết tủa
Zn(OH)2 + 2OH- => (ZnO2)2- + 2H2O
17. Ion Fe2+:
Dùng dung dịch kiềm, cho kết tủa trắng xanh :
Fe2+ + 2OH- => Fe(OH)2 kết tủa
18. Ion Fe3+:
Dùng dung dịch kiềm, cho kết tủa nâu đỏ :
Fe3+ + 3OH- => Fe(OH)3 (kết tủa nâu)
II. ION ÂM
1. Ion F-:
Phản ứng làm mất màu đỏ của phức Sắt (III) thiocyanat :
Fe(SCN)3 + 3F- => FeF3 + 3SCN-
2. Ion Cl-, Br-, I-:
- Phản ứng tạo thành muối bạc halogenur : AgCl trắng, AgBr trắng ngà, AgI vàng nhạt
- Oxi hóa ion I- bằng ion NO2- :
2HNO2 + 3I- +2H+ => (I3)- + 2NO + 2H2O
3. 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
6. Ion (SO4)2-:
Phản ứng với ion Bari cho kết tủa trắng :
Ba2+ + (SO4)2- => BaSO4 (kết tủa trắng)
B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có 3 dung dịch, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau : Ba2+, NH4+, Al3+. Trình bày cách nhận biết chúng.
Hướng dẫn giải:
- Cho dung dịch NaOH vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào có khí mùi khai thoát ra là NH4+, mẫu thử nào có kết tủa rồi tan ra là Al3+
NH4+ + NaOH → Na+ + NH3 ↑ + H2O
Al3+ + 3NaOH → 3Na+ + Al(OH)3 ↓
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
- Cho H2SO4 vào dung dịch còn lại nếu có kết tủa trắng là Ba2+
H2SO4 + Ba2+ → BaSO4 + 2H+
Bài 2 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có dung dịch chứa đồng thời các cation Fe2+, Al3+. Trình bày cách tách và nhận biết mỗi ion từ dung dịch của hỗn hợp.
Hướng dẫn giải:
∗ Cách tách 2 ion từ hỗn hợp:
- Cho NaOH đến dư vào hỗn hợp ta thu được hai phần : kết tủa là Fe(OH)3, dung dịch là NaAlO2, NaOH dư
Fe2+ + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2Na+
Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4 Fe(OH)3
Al3+ + 3NaOH → 2Na+ + Al(OH)3
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
- Tách kết tủa: hòa tan kết tủa trong HCl thu được muối
Fe(OH)3 + HCl → FeCl3 + 2H2O
Sau đó cho Fe vào dd để thu được muối Fe2+
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
- Phần dung dịch dẫn CO2 đến dư thu được kết tủa Al(OH)3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3
Hòa tan kết tủa trong HCl thu muối Al3+
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
∗ Nhận biết mỗi ion từ hỗn hợp
Cho NaOH vào hỗn hợp hai cation, nếu thấy xuất hiện kết tủa trắng xanh là Fe(OH)2 đem để ngoài không khí thấy có kết tủa nâu đỏ đó là Fe(OH)3 ⇒ chứng tỏ có ion Fe2+
Nếu thấy dung dịch có kết tủa keo trắng sau đó tan ra trong NaOH dư thì có ion Al3+.
Bài 3 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có 5 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau : NH4+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+ nồng độ dung dịch khoảng 0,1M. Bằng cách dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa mấy dung dịch?
A. Dung dịch NH4+
B. Hai dung dịch NH4+ và Al3+
C. Ba dung dịch NH4+, Fe3+ và Al3+
D. Cả 4 dung dịch.
Hướng dẫn giải:
- Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm trên
+ ống nghiệm nào có khí mùi khai thoát ra ⇒ chứa NH4+
NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu trắng, kết tủa không tan trong dung dịch NaOH dư ⇒ chứa Mg2+
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓
+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ ⇒ chứa Fe3+
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓
+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết ⇒ chứa Al3+
Fe3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
Al(OH)3↓+ OH- → AlO2- + 2H2O
+ ống nghiệm nào không có hiện tượng gì là Na+
Bài 4 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có 2 dung dịch chứa anion NO3-, CO32-. Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch đó. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Cho muối BaCl2 vào hai mẫu thử, mẫu thử nào có kết tủa trắng là chứa CO32-
BaCl2 + CO32- → BaCO3 ↓ + 2Cl-
Cho một vài mẫu bột Cu vào mẫu thử còn lại thêm vài giọt H2SO4 (l) nếu thấy thoát ra khí không màu (NO) hóa nâu đỏ (NO2) ngoài không khí thì mẫu thử đó chứa NO3-
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
2NO + 2O2 → NO2 (màu nâu đỏ)
Bài 5 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có dung dịch chứa các anion CO32- và SO42- .Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào mẫu thử thấy có khí thoát ra, thu khí cho vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có kết tủa trắng, khí đó là CO2, dung dịch ban đầu có chứa ion CO32-
2HCl + CO32- → CO2 ↑ + H2O + 2Cl-
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Cho dung dịch BaCl2 vào mẫu thử thấy có kết tủa trắng là BaSO4, trong dung dịch có chứa SO42- SO42- + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2Cl-.
Bài 6 (trang 174 SGK Hoá học 12):
Có 5 dung dịch hóa chất không nhãn, mỗi dung dịch nồng độ khoảng 0,1M của một trong các muối sau: KCl, Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S, K2SO3. Chỉ dùng một thuốc thử là dung dịch H2SO4 loãng nhỏ trực tiếp vào mỗi dung dịch thì có thể nhận biết tối đa mấy dung dịch?
A. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3
B. Ba dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S
C. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2S
D. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2SO3
Hướng dẫn giải:
Cho dd H2SO4 lần lượt vào 5 lọ đựng 5 dd:
Lọ nào có kết tủa trắng, có khí không màu không mùi bay lên là Ba(HCO3)2
PTHH: Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O
Lọ nào có khí mùi trứng thối là K2S.
PTHH: K2S + H2SO4 → K2SO4 + H2S↑
Lọ nào chỉ có khí không màu không mùi là K2CO3
PTHH: K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O
⇒ Nhận biết được 3 dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S
Trên đây là gợi ý giải bài tập Nhận biết một số ion trong dung dịch Hóa 12 mà ICAN soạn thảo. Cảm ơn bạn đã theo dõi và chia sẻ nhé. Chúc các bạn học vui vẻ.