Bài tập nhận biết bằng thuốc thử tự chọn

BÀI TẬP NHẬN BIẾT BẰNG THUỐC THỬ TỰ CHỌN

I. CÁCH NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỢP CHẤT

1. Dung dịch bazơ.

– Ca(OH)2: Dùng CO2, SO2: Có kết tủa trắng ( Nếu sục đến dư kết tủa tan ra).
– Ba(OH)2: Dùng dịch H2SO4 -> Kết tủa màu trắng.

2. Dung dịch axit.

– HCl: Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa trắng.
– H2SO4: Dùng dung dịch BaCl2 -> Kết tủa trắng.
– HNO3: Dùng bột Cu và đun ở nhiệt độ cao -> Dung dịch màu xanh, khí màu nâu đỏ thoát ra.

3. Dung dịch muối.

– Muối clorua(-Cl): Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa trắng
– Muối sunfat: Dùng dung dịch BaCl2 -> kết tủa trắng.
– Muối cacbonat(=CO3):Dùng dung dịch axit (HCl, H2SO4 -> Khí
– Muối sunfua (=S): Dùng dung dịch Pb(NO3)2 -> Kết tủa màu đen.
– Muối photphat (PO4): Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa màu vàng

4. Các oxit của kim loại.

Thường hòa tan vào nước-> Chia làm 2 nhóm: Tan trong nước và không tan trong nước.
– Nhóm tan trong nước cho tác dụng với CO2(Nếu thử bằng quỳ tím ->Xanh)
+ Nếu không có kết tủa: Kim loại tring oxit là kim loại kiềm (Hóa trị I).
+ Nếu có kết tủa: kim loại trong oxit là kim loại kiềm thổ (Hóa trị II).
– Nhóm không tan trong nước cho tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH).
+ Nếu tan trong dung dịch kiềm thì kim loại trong oxit là Al, Zn, Cr.
+ Nếu không tan trong dung dịch kiềm thì là kim loại khác.
Các oxit của phi kim: Cho vào nước thử bằng quỳ tím -> Đỏ.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1.  Nhận biết chất rắn

Khi nhận biết các chất rắn cần lưu ý một số vấn đề sau:

- Nếu đề yêu cầu nhận biết các chất ở thể rắn, hãy thử nhận biết theo thứ tự:

Bước 1: Thử tính tan trong nước.

Bước 2: Thử bằng dung dịch axit (HCl, H₂SO₄, HNO₃…)

Bước 3: Thử bằng dung dịch kiềm.

- Có thể dùng thêm lửa hoặc nhiệt độ, nếu cần.

Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các chất rắn riêng biệt sau:    

a) BaO, MgO, CuO.

b) CuO, Al, MgO, Ag,

c) CaO, Na₂O, MgO và P₂O₅

d) Na₂O, CaO, Ag₂O, Al₂O₃, Fe₂O₃, MnO₂, CuO.

e) P₂O₅, Na₂CO₃, NaCl, MgCO₃

f) NaOH, KNO₃, CaCO₃, MgO, P₂O₅, BaSO₄

Hướng dẫn:   - Trích các mẫu thử cho vào các ống nghiệm riêng biệt để nhận biết.

a) - Hoà tan 3 ôxit kim loại bằng nước  nhận biết được BaO tan tạo ra dung dịch trong suốt :

BaO + H₂O \(\rightarrow\) Ba(OH)₂ 

- Hai oxit còn lại cho tác dụng với dung dịch HCl, nhận ra MgO tạo ra dung dịch không màu, CuO tan tạo  dung dịch màu xanh.

PT:      MgO + 2HCl \(\rightarrow\) MgCl₂ + H₂O

CuO + 2HCl \(\rightarrow\)CuCl₂ + H₂O

b) - Dùng dung dịch NaOH  nhận biết Al vì có khí bay ra:

2Al + 2NaOH + 2H₂O \(\rightarrow\) 2NaAlO₂ + 3H₂            (Không yêu cầu HS ghi)

- Dùng dung dịch HCl  nhận biết:

+ MgO tan tạo dung dịch không màu: MgO + 2HCl \(\rightarrow\)MgCl₂ + H₂O

+ CuO tan tạo dung dịch màu xanh:CuO + 2HCl \(\rightarrow\) CuCl₂ + H₂O

Còn lại Ag không phản ứng

c) - Hoà tan 4 mẫu thử vào nước  nhận biết được MgO không tan; CaO tan tạo dung dịch đục; hai mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt.

- Thử giấy quì tím với hai dung dịch vừa tạo thành, nếu giấy quì tím chuyển sang đỏ là dung dịch axit ® chất ban đầu là P₂O₅; nếu quì tím chuyển sang xanh là bazơ chất ban đầu là Na₂O.

PTHH:            Na₂O + H₂O \(\rightarrow\) 2NaOH

                        CaO + H₂O \(\rightarrow\) Ca(OH)₂

                        P₂O₅ + 3H₂O \(\rightarrow\) 2H₃PO₄

            d) - Hoà tan các mẫu thử vào nước  nhận biết Na₂O tan tạo dung dịch trong suốt; CaO tan tạo dung dịch đục.

            Na₂O + H₂O \(\rightarrow\) 2NaOH;                  CaO + H₂O\(\rightarrow\) Ca(OH)₂

            - Dùng dung dịch HCl đặc để nhận biết các mẫu thử còn lại

            Ag₂O + 2HCl \(\rightarrow\) 2AgCl¯ trắng + H₂O

            Al₂O₃ + 6HCl \(\rightarrow\) 2AlCl₃ + 3H₂O (dung dịch không màu)

            Fe₂O₃ + 6HCl \(\rightarrow\) 2FeCl₃ + H₂O(dd màu vàng nhạt)

            CuO + 2HCl \(\rightarrow\) CuCl₂ + 2H₂O (dung dịch màu xanh)

            MnO₂ + 4HCl \(\rightarrow\) MnCl₂ + Cl₂­ vàng nhạt + 2H₂O

            e) -Hoà tan các mẫu thử vào nước  nhận biết được MgCO₃ vì không tan, 3 mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt.

            -Dùng giấy quì tím thử các dung dịch vừa tạo thành  nhận biết được dung dịch Na₂CO₃ làm quì tím hoá xanh, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H₃PO₄ chất ban đầu là P₂O₅, dung dịch không đổi màu quì tím là NaCl.

            f) - Hoà tan các mẫu thử vào nước, ta chia thành hai nhóm:

            + Nhóm 1 tan: NaOH, KNO₃, P₂O₅

                + Nhóm 2 không tan: CaCO₃, MgO, BaSO₄

            - Dùng quì tím thử các dung dịch ở nhóm 1: dung dịch làm quì tím hoá xanh là NaOH, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H₃PO₄ chất ban đầu là P₂O₅, dung dịch không làm đổi màu quì tím là KNO₃.

            - Cho các mẫu thử ở nhóm 2 tác dụng với dung dịch HCl, mẫu thử có sủi bọt khí là CaCO₃, mẫu thử tan tạo dung dịch trong suốt là MgO, mẫu thử không phản ứng là BaSO₄.

            P₂O₅ + 3H₂O \(\rightarrow\)2H₃PO₄

            CaCO₃ + 2HCl \(\rightarrow\) CaCl₂ + CO₂­ + H₂O

            MgO + 2HCl \(\rightarrow\) MgCl₂ + H₂O

2.  Nhận biết dung dịch

            Một số lưu ý khí:

            - Nếu phải nhận biết các dung dich mà trong đó có axit hoặc bazơ và muối thì nên dùng quì tím (hoặc dung dịch phenolphtalein) để nhận biết axit hoặc bazơ trước rồi mới nhận biết đến muối sau.

            - Nếu phải nhận biết các muối tan, thường nên nhận biết anion (gốc axit) trước, nếu không được thì mới nhận biết cation (kim loại hoặc amoni) sau.

            Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các dung dịch sau:

a)     HCl, NaOH, Na₂SO₄, NaCl.

b)     HCl, H₂SO₄ NaCl, Na₂CO₃

c)     NaOH, BaCl₂, Ba(OH)₂, NaCl

d)     Na₂SO₄, K₂CO₃, BaCl₂, AgNO₃

e)     KNO₃, Cu(NO₃)₂, AgNO₃, Fe(NO₃)₃

Hướng dẫn:Trích các mẫu thử để nhận biết

a) - Dùng quì tím  nhận biết HCl vì làm quì tím hoá đỏ, NaOH làm quì tím hoá xanh, Na₂SO₄ và NaCl không làm đổi màu quì tím.

-Dùng dung dịch BaCl₂ để nhận biết 2 dung dịch không làm đổi màu quì tím ® Na₂SO₄ phản ứng tạo kết tủa trắng, NaCl không phản ứng.

            BaCl₂ + Na₂SO₄ \(\rightarrow\) BaSO₄¯ trắng  + 2NaCl

3. Nhận biết chất khí.

Lưu ý: Khi nhận biết một chất khí bất kì, ta dẫn khí đó lội qua dung dịch, hoặc sục khí đó vào dung dịch, hoặc dẫn khí đó qua chất rắn rồi nung… Không làm ngược lại.

Ví dụ minh hoạ:

Ví dụ 1:Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các khí đựng trong các bình riêng biệt sau:

a) CO, CO₂, SO₂

b) CO, CO₂, SO₂, SO₃, H₂

Hướng dẫn:

BÀI TẬP ÁP DỤNG           

1. Có 7 oxit ở dạng bột gồm Na₂O, CaO, Ag₂O, Fe₂O₃, MnO₂, CuO. Bằng những phản ứng đặc trưng hãy phân biệt các chất đó.

2. Nêu cách phân biệt 4 chất lỏng chứa trong các lọ riêng biệt: HCl, H₂SO₄,  HNO_3, H₂O