kĩ thuật nhận biết các chất cô cơ

KĨ THUẬT NHẬN BIẾT CÁC CHẤT VÔ CƠ a. Ngun tắc chung khi làm bài tập nhận biết Các em học sinh lưu ý để làm được các bài tốn về nhận biết một cách thành thạo các em phải dựa vào các phản ứng hố học đặc trưng để nhận biết nghĩa là phản ứng mà các em dùng để nhận biết phải là những phản ứng gây ra các hiện tượng bên ngồi mà giác quan ta có thể cảm nhận và cảm thụ được Cụ thể là dùng mắt để nhận biết hiện tượng hồ tan; kết tủa; mất màu; tạo màu hay đổi màu. Dùng mũi để nhận biết các mùi vị đặc trưng như NH3 có mùi khai; SO 2 : sốc; H 2 S mùi trứng thối. Tuyệt đối khơng bao giờ được dùng các phản ứng khơng đặc trưng để nhận biết. Ví dụ: Dùng NaOH để nhận biết HCl và ngược lại. Tại sao lại khơng được? Chúng ta cùng nhau phân tích ngun nhân nhé: Xét phản ứng: NaOH + HCl → NaCl + H2O Các em thử quan sát phản ứng trên xem có hiện tượng gì mà giác quan có thể cảm nhận được khơng? Hai lọ khơng màu trộn vào với nhau khơng xuất hiện kết tủa, tạo màu, tạo khí mà chỉ tạo thành một dung dịch trong suốt. Vậy giác quan của ta sẽ khơng cảm nhận được. Phản ứng trên được gọi là phản ứng hố học khơng đặc trưng. Chú ý: Khi làm các bài tốn về dạng này ta cần đọc kỹ đề bài xem đề bài u cầu nhận biết hay là phân biệt các hố chất. Để phân biệt các chất A; B; C; D ta chỉ việc nhận biết các chất A; B; C. Chất này còn lại đương nhiên phải là chất D.Trái lại để nhận biết A; B; C, D cần phải xác định tất cả các chất khơng bỏ qua chất nào cả. Tất cả các chất được lựa chọn dùng để nhận biết các hố chất theo u cầu của đề đều được coi là thuốc thử. Các em cần phân biệt thật kỹ thuốc thử và chất xúc tác, chất xúc tác khơng tính là thuốc thử.Nhớ đừng lầm lẫn chỗ này nhé . B. Phương pháp trình bày một lời giải về nhận biết * Bước 1: Lấy mẫu thử. * Bước 2: Chọn thuốc thử (tuỳ thuộc u cầu đề bài u cầu: Thuốc thử tuỳ chọn, hay hạn chế, hay khơng dùng thuốc thử bên ngồi, ). * Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tượng quan sát được (mơ tả hiện tượng) rút ra kết luận đã nhận được hố chất nào. * Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ. C. Các dạng câu hỏi về nhận biết a) Nhận biết riêng lẻ và nhận biết hỗn hợp - Nhận biết riêng lẻ: mỗi mẫu thử chỉ có một chất. Nhận biết hỗn hợp: mỗi mẩu thử có hơn 2 chất hoặc nhận biết sự có mặt của từng chất (hoặc ion) trong cùng một hỗn hợp. - Khi các mẫu thử ở dạng: • Dung dịch (axit, baz, muối) → ta nhận biết qua ion (cation hoặc anion) tạo ra chất đó. • Rắn (kim loại, oxit kim loại, muối) → dùng dung mơi thích hợp để hồ tan. • Khí : _ Oxit axit (dùng dung dịch bazo) _Oxit có tính khử (dùng chất oxi hóa và ngược lại, N2 thường được nhận biết sau cùng) - Nhận biết hỗn hợp cần lưu ý các chất khác có cùng phản ứng đặc trưng hoặc gây phản ứng khác làm "nhiễu" phản ứng đặc trưng của chất ta cần nhận biết. Nếu cần phải tách chúng ra trước. b) Nhận biết với số lượng thuốc thử hạn chế - Dùng đúng số lượng thuốc thử đã cho sẽ nhận biết được một hoặc vài mẫu thử, sau đó lợi dụng những mẫu hoá chất đã tìm thấy để nhận biết các mẫu khác, c) Nhận biết mà không dùng thêm thuốc thử ngoài - Để ý đến màu sắc của dung dịch hoặc đun nóng mẫu thử có hiện tượng gì không? - Cho các mẫu thử tác dụng lẫn nhau, thống kê các hiện tượng vào 1 bảng tổng kết. So sánh các kết quả này để rút ra kết luận (chất tạo ra 3, 2, 1 kết tủa, chất tạo ra khí ) d) Nhận biết với hiện tượng cho trước khi trộn từng cặp mẫu thử với nhau. - Phải lập bảng thống kê lại các hiện tượng đã cho rồi lập luận. - Chú ý thứ tự thêm thuốc thử: hiện tượng có thể khác nhau (cho từ từ KOH vào AlCl3 hoặc ngược lại). D. kỹ thuật xử lý D.1. Nhận biết ion Các em lưu ý: 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. Ví dụ: Để nhận biết Na 2 CO 3 ta nghĩ như sau: + Hợp chất Na 2 CO 3 được cấu thành từ hai ion Na+ và . Vậy ta có hai cách nhận biết Na 2 CO 3 . - Cách 1: Do Na+ khi đốt trên ngọn lửa đèn cồn có màu vàng rực. Vậy dùng đũa Pt nhúng vào dung dịch Na 2 CO 3 sau đó hơ trên ngọn lửa đèn cồn thấy xuất hiện ngọn lửa màu vàng rực. - Cách 2: Do ion khi gặp H+ sẽ tương tác phản ứng để giải phóng khí CO 2 vì vậy lấy một ít dung dịch Na 2 CO 3 rồi nhỏ vào đó vài giọt dung dịch HCl thấy sẽ giải phóng khí CO2. VD: Na 2 CO 3 + 2HCl →2NaCl+ CO 2 + H 2 O Qua ví dụ trên, thầy muốn phân tích để các em hiểu rõ chỉ cần nhận biết được một số ion trọng điểm là có thể nhận biết được tất cả các chất (bởi nếu làm phép tổ hợp thì với các ion ở dưới mà thầy sắp tổng kết sẽ hình thành nên hàng vạn chất vô cơ khác nhau) hãy nhớ lấy. CATION: Chia làm 6 nhóm: Nhóm 1: Na + Ngọn lửa màu vàng rực K + Ngọn lửa màu đỏ tươi Li + Ngọn lửa màu tím hồng Nhóm 2: NH 4+ Với NaOH (nhiệt độ) giải phóng ra khí NH 3 ¬ (mùi khai) Nhóm 3: Cu 2+ Dung dịch có màu xanh dương, tao kết tủa Cu(OH) 2 Khi tác dụng với bazo mạnh Ag + Với Cl- → AgCl ↓trắng Nhóm 4: Al 3+ Al(OH) 3 ↓ Zn 2+ Zn(OH) 2 ↓ Nhóm 5: Mg 2+ Cho kết tủa với NaOH Ca 2+ Cho kết tủa với NaOH Nhóm 6: Fe 2+ ↓NaOH →Fe(OH) 2 ↓trắng xanh Fe 3+ Fe(OH) 3 ↓ Anion: Chia làm 2 nhóm Nhóm 1: Gốc axit yếu: - CO 3 2- • - HCO 3 - • - SO 3 2- Phương pháp chung là dùng axit mạnh VD: Na 2 CO 3 + 2HCl →2NaCl + CO 2 ¬↑ + H2O Nhóm 2: Gốc axit mạnh: chia ra làm 2 loai: - Có Oxi : _ SO 4 2- _ NO 3 - - Không có Oxi: Cl - + AgNO 3 →AgCl ↓ kết tủa trắng, từ từ hoá đen ngoài ánh sáng Br - + AgNO 3 →AgBr ↓ kết tủa vàng nhạt - hoá đen nhanh ngoài ánh sáng Chú ý: Nếu 2 ion có dùng chung 1 phản ứng xác định ta sẽ tìm 1 phản ứng thích hợp để xác định một ion (đồng thời loại ion này) sau đó xác định ion thứ nhì. Ví dụ: Nếu phải xác định đồng thời hai ion khi cho Ba2+ vào thì đều tạo vậy ta nhận trước rồi nhận sau. Chú ý:Tất cả các kiến thức trên nếu các em không nhớ kỹ được một cách chi tiết thì thầy sẽ hướng dẫn các em một cách nhớ "mẹo" như sau: - Nếu cation (ion dương) xuất phát từ Bazơ yếu (phần lớn ít tan) ta đều dùng bazơ mạnh để tạo kết tủa hoặc khí. VD: Cu 2+ ; Al 3+ ; - Nếu anion (ion âm) xuất phát từ axit yếu ta luôn dùng axit mạnh để tạo kết tủa hoặc khí. D.2. Nhận biết các muối + Muối gồm cation và anion vì vậy việc nhận biết các muối có thể đưa về trường hợp xác định các cation và anion chứa trong các muối ấy. + Nếu 2 ion A; B cùng cho phản ứng với 1 thuốc thử thì ta có thể tìm A và loại A trước; sau đó xác định B bằng phản ứng thông thường của B. + Nếu đề bài không cho phép dùng 1 hoá chất nào khác để xác định các muối thì ta cho các muối này tác dụng lẫn nhau; lập bảng tổng kết các kết quả. So sánh các kết quả này sẽ rút ra kết luận. Ngoài ra khi ta nhận biết được một chất nào đó thì ta lại dùng chính chất đó làm thuốc thử để nhận biết các chất còn lại. + Nếu đề yêu cầu chỉ dùng một thuốc thử duy nhất để nhận biết, đầu tiên các em hãy suy nghĩ thuốc thử đó là Ba(OH) 2 . Nếu Ba(OH) 2 mà các em không ra được thì mới nghĩ đến chất khác. Nhưng các em nhớ cho: Hầu hết các bài thi về nhận biết mà chỉ dùng một thuốc thử thông thường chỉ dùng là Ba(OH) 2 có thể nhận biết được. D.3. Kỹ thuật nhận biết các ion cho trước tồn tại trong cùng 1 dung dịch Nhận biết các ion cho trước tồn tại trong cùng một dung dịch. Đây là loại bài tập tương đối khó vì vậy các em phải tuân theo theo nguyên tắc sau đây: - Muốn nhận biết một cation Mn + trong dung dịch ta phải dùng thuốc thử là anion đối kháng A n- nhưng khi đưa anion An - vào dung dịch phải kèm theo một cation M' n+ nào đó thì M' n+ phải là cation lạ không có trong dung dịch. Tương tự như trên, muốn nhận biết một anion A n- trong dung dịch ta phải đưa vào cation đối kháng M n+ nhưng khi đưa M n+ vào dung dịch phải có kèm theo anion A' n- thì A' n- phải là ion lạ không có trong dung dịch E. Các dạng bài tập mẫu Bài giảng 1: Có 3 lọ đựng ba hỗn hợp bột: (Al + Al 2 O 3 ); (Fe +Fe 2 O 3 ); (FeO + Fe 2 O 3 ). Dùng phương pháp hoá học để nhận biết chúng. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn giải: Dùng phương pháp hoá học để phân biệt 3 hỗn hợp: - Dùng kiềm dư cho vào 3 hỗn hợp, hỗn hợp nào tan hết và cho khí bay ra là (Al + Al 2 O 3 ). Các phương trình phản ứng: 2Al + 2 NaOH + 2 H 2 O = 2 NaAlO 2 + 3 H2O Al 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaAlO 2 + H2O - Cho axit HCl vào 2 hỗn hợp còn lại, ở hỗn hợp nào có khí thoát ra là (Fe+Fe 2 O 3 ), hỗn hợp không có khí thoát ra là (FeO + Fe 2 O 3 ). Các phương trình phản ứng: Fe + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 Fe 2 O 3 + 6 HCl = 2 FeCl 3 + H 2 O FeO + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 O Fe 2 O 3 + 6 HCl = 2 FeCl 3 + 3H2O Bài giảng 2: Chỉ dùng một thuốc thử hãy nhận biết ba chất sau đây đựng trong ba bình mất nhãn: Al, Al 2 O 3 , Mg. Hướng dẫn giải: Có thể dùng dung dịch kiềm bất kỳ, ví dụ NaOH: 2 Al + 2 NaOH + 2H 2 O = 2 NaAlO 2 + 3 H 2 Nhận biết Al qua bọt khí H2 thoát ra: Al 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaAlO 2 + H2O Nhận biết được Al 2 O 3 ; Mg + NaOH: không có phản ứng ; Nhận biết được Mg. Bài giảng 3: Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các cặp chất sau đây: a) Dung dịch MgCl 2 và FeCl 2 b) Khí CO2 và khí SO 2 Trong mỗi trường hợp chỉ được dùng một thuốc thử thích hợp. Viết các phương trình phản ứng. Hướng dẫn giải: a. Dùng NaOh cho vào 2 dd MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2 + 2 NaCl (trắng) FeCl 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + 2 NaOH (trắng hơi xanh) Fe(OH) 2 để trong ko khí chuyển dần thành nâu 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2 H 2 O = 4 Fe(OH) 3 b) Dùng dd Br 2 : Chất nào làm mất màu dần dd Br 2 là SO 2 ; Còn lại là CO 2 : SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HBr. . KĨ THUẬT NHẬN BIẾT CÁC CHẤT VÔ CƠ a. Ngun tắc chung khi làm bài tập nhận biết Các em học sinh lưu ý để làm được các bài tốn về nhận biết một cách thành thạo các em phải dựa vào các phản. biệt các chất A; B; C; D ta chỉ việc nhận biết các chất A; B; C. Chất này còn lại đương nhiên phải là chất D.Trái lại để nhận biết A; B; C, D cần phải xác định tất cả các chất khơng bỏ qua chất. lưu ý: 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