phân tích định tính

KIỂM TRA GIỮA KỲ MÔN :PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH ĐỀ 4 Câu 1.. Được dùng thêm một thuốc thử, hãy viết các phản ứng và nêu hiện tượng đi kèm để phân biệt các chất sau: a> CdSO4, HgNO32, PbNO32, B

KIỂM TRA GIỮA KỲ MÔN :PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH

ĐỀ 4

Câu 1 Được dùng thêm một thuốc thử, hãy viết các phản ứng và nêu hiện tượng đi kèm để phân biệt các chất sau:

a> CdSO4, Hg(NO3)2, Pb(NO3)2, BaCl2

b> KCl, Bi(NO3)3, Pb(NO3)2, HgCl2

Câu 2 Hãy nêu quy trình phân tích một chất chưa biết là chất rắn Áp dụng cho

phân tích Cd(CH3COO)2

Câu 3 Hãy viết các phương trình phản ứng nhằm giải thích quy trình nhận biết các

cation (từ nhóm 1 đến nhóm 6) trong trường hợp chất chưa biết ban đầu là dung dịch (Chú ý: phát hiện các cation nhóm 6 từ dung dịch đầu )

Bài làm : Bài 1 :

a/ Phân biệt CdSO4, Hg(NO3)2, Pb(NO3)2, BaCl2 bằng NH4OH

NH4OH trắng tan

trong NH4OH dư

trắng tan trong NH4OH dư

 trắng không tan trong NH4OH dư

Không có kết tủa

BaCl2 ( vừa

mới nhận

biết )

 trắng BaSO4

Không có kết tủa

Các phương trình phản ứng :

- CdSO4 + NH4OH = Cd(OH)2  +(NH4)2SO4

Khi NH4OH dư Cd(OH)2  tan tạo thành phức [Cd(NH3)] 2+

- Hg(NO3)2 + NH4OH = NH2HgCl  + NH4Cl +2H2O

Khi NH4OH dư NH2HgCl  tan tạo thành [Hg(NH3)4] 2+

- Pb(NO3)2 + NH4OH = Pb(OH)2  + NH4NO3 kết tủa không tan trong NH4OH dư

- BaCl2 + NH4OH→ không phản ứng

→ Nhận biết được BaCl2 và Pb(NO3)2 còn Hg(NO3)2 , CdSO4 chưa nhận biết được, cho tác dụng với BaCl2 vừa mới nhận biết ở trên

- Hg(NO3)2 + BaCl2→ không tạo kết tủa

- CdSO4 + BaCl2 = BaSO4 + CdCl2

Vậy đã nhận biết được 4 chất trên

b/ Nhận biết các chất KCl, Bi(NO3)3, Pb(NO3)2, HgCl2 bằng KI

Kt tan trong I

-dư tạo thành BiI4- màu vàng

PbI2  màu vàng tan trong nước nóng

HgI2 màu đỏ tan trong KI

dư →HgI4

- Pb(NO3)2 + KI = KNO3 + PbI2

Khi dư nhiều KI thì PbI2 tan do tạo thành phức [PbI4]

2 Bi(NO3)3 + KI = BiI3 + KNO3

Kết tủa BiI3 tan trong thuốc thử KI dư tạo thành ion phức BiI4- màu vàng BiI3 + KI = K[BiI4]

- HgCl2 + KI = HgI2 +KCl

HgI2  tan trong KI dư tạo phức HgI4

2-Bài 2:

Phân tích chất rắn chưa biết

- Quan sát bề ngoài :

+ Màu sắc : tinh thể có màu trắng : Ta loại các ion có màu là Cu2+, Co2+ , Cr3+,

Ni2+

+ Chất rắn không có mùi : loại các muối sunfua

- Khi hòa tan trong nước ta thấy muối này tan trong nước tạo dung dịch , nên loại các anion khó tan SO42- , S2- , CO3

- Thử môi trường : không làm quỳ tím mất màu

- Phân tích anion trước :

+ Cho mẫu phân tích (Lo ) tác dụng với BaCl2 → không có kết tủa → không có anion nhóm I

+ Lo tác dụng với AgNO3 trong HNO3 → không có kết tủa → không có anion nhóm II

Vậy chỉ phân tích anion nhóm III

+ NO2- : tác dụng KI trong môi trường axit ,có mặt hồ tinh bột → không làm hồ tinh bột hóa xanh → không có ion NO2

+ NO3- : Tác dụng với diphenylamin → không tạo phức màu xanh → không có ion NO3-

+ CH3COO- : Tác dụng clorua sắt (III) tạo thành phức đỏ sẫm → có ion CH3COO

3Fe3+ + 8CH3COO- +2H2O = [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+ +2CH3COOH

Khi đun nóng thì phức sẽ bị thủy phân và tạo thành kết tủa :

[Fe3(OH)2(CH3COO)6]+ +4H2O = 3Fe(OH)2(CH3COO) ↓+ 3CH3COOH + H+

- Phân tích cation :

+ Phân tích lẻ cation nhóm VI:

 NH4+ : thủy phân trong môi trường NaOH → không làm quỳ tím ẩm hóa xanh → không có ion NH4+

 K+ : tác dụng với natri hexanitrocobantitan III, Ag+ (tăng độ nhạy ) → không có kết tủa vàng → không có ion K+

 Na+ : tác dụng với KH2SbO4 → không tạo kết tủa trắng → không có ion Na+ + Lo tác dụng với HCl 2N → không tạo kết tủa → không có cation nhóm I

+ Lo tác dụng với H2SO4 → không tạo kết tủa → không có cation nhóm II

+ Lo tác dụng với NaOH dư + H2O2 →tạo kết tủa nhưng không tan trong kiềm dư

→ không có cation nhóm III

+ Lo tác dụng với NaOH ,NH4OH → tạo kết tủa , tan trong NH4OH → không có cation nhóm IV

+ Lo tác dụng với NH4OH dư → tạo kết tủa rồi tan → có cation nhóm V

→ Tiến hành phân tích lẻ nhóm V :( trừ Cu2+, Co2+ , Ni2+ vì mẫu không có màu )

 Hg2+ : tác dụng với KI → không có thấy kết tủa màu đỏ → không có ion

Hg2+

 Cd2+ : tác dụng với Na2S2O3 trong môi trường axit yếu → tạo kết tủa màu vàng , tan trong HCl và H2SO4 lỏng , nóng → có ion Cd2+

Vậy có 2 ion : Cd 2+ và CH3COO

-Bài 3 :

Phân tích các cation từ nhóm I đến nhóm VI (chất chưa biết là dung dịch)

- Quan sát màu sắc dung dịch có thể nhận biết các cation có mà đặc trưng: Cr3+,

Ni2+, Cu2+,…

- Phân tích hệ thống các cation :

+ Cation nhóm IV

 Tìm NH4+ : thủy phân trong môi trường NaOH → làm quỳ tím ẩm hóa xanh

→ có ion NH4+

NH4+ + OH- NH3 + H2O

 Tìm K+ : Nếu trong dung dịch có ion NH4+ thì phải khử NH4+ bằng HCHO Sau đó tác dụng với natri hexanitrocobantitan III trong môi trường kiềm ,

Ag+ (tăng độ nhạy ) → có kết tủa vàng → có ion K+

HCHO+ OH- + Ag+ + Na3[Co(NO2)]6 K2Na[Co(NO2)6] + 2Na +

(vàng )

 Tìm Na+ : tác dụng với KH2SbO4 trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu tạo kết tủa tinh thể trắng NaH2SbO4→ có ion Na+

Na+ + KH2SbO4 = NaH2SbO4 ↓ + K+

Kết tủa NaH2SbO4không tan trong kiềm loãng ,tan nhiều trong nước nóng , còn trong các axit vô cơ thì bị phá hủy

+Cho tác dụng với HCl 2N nếu có kết tủa thì ta phân tích hệ thống các cation nhóm I theo sơ đồ sau :

Dưới đây là các phương trình phản ứng :

 Ag+ + Cl- AgCl trắng

Dung dịch phân tích + HCl loãng , ly tâm

Dung dịch phân tích + HCl loãng , ly tâm

Kt1 +H2O ,đun sôi , lọc

nóng

Kt1 +H2O ,đun sôi , lọc

nóng

Nước lọc L1,1 +KI

( hoặc K2Cr2O7)

Nước lọc L1,1 +KI

( hoặc K2Cr2O7)

PbI2 ↓màu vàng ( hoặc

PbCrO4 ↓ vàng )

PbI2 ↓màu vàng ( hoặc

PbCrO4 ↓ vàng )

K1,1 +NH4OH

K1,1 +NH4OH

Kt đen xám Hg o ↓ +

NH2HgCl↓

Kt đen xám Hg o ↓ +

NH2HgCl↓ Nước lọc LNước lọc L1,2 1,2 +HNO +HNO33

AgCl↓ trắng Nước lọc L1

Nước lọc L1

 Pb2+ + Cl- PbCl2 trắng tan tốt trong nước nóng

 Hg22+ + Cl- Hg2Cl2 trắng

 AgCl + NH4OH[Ag(NH3)2]Cl + H2O

[Ag(NH3)2]Cl + HNO3  AgCl + 2NH4NO3

 Pb2+: Pb2+ + I- PbI  vàng

Pb2+ + CrO42- PbCrO4 vàng tan trong NaOH dư

 Hg2Cl2 + 2NH4OH [NH2Hg2]Cl + NH4Cl+ 2H2

[NH2Hg2]Cl [NH2Hg]Cl + Hg đen

+ Cho tác dụng với H 2SO4 2N nếu có kết tủa , ta phân tích các cation nhóm II theo hệ thống như sơ đồ sau :

Dưới đây là các phản ứng :

 Ba2+ + SO42- BaSO4 trắng

 Sr2+ + SO42- SrSO4 trắng nhầy

 Ca2+ + SO42- CaSO4 trắng

Chuyển MeSO4 thành MeCO3 bằng Na2CO3 bão hòa

Me2+ +CO32-MeCO3

 Ba2+ + CrO42-BaCrO4 vàng chanh

 Sr2+ + SO42-  SrSO4 trắng nhầy

 Ca2+: Ca2+ +C2O42- CaC2O4 trắng

+ Phân tích lẻ các caction nhóm III, IV,V :

L1 + H2SO4 lotãng + rượu etylic, ly tâm ,

lọc gạn

L1 + H2SO4 lotãng + rượu etylic, ly tâm ,

lọc gạn

Kt2 : MeSO4 chuyển thành MeCO3 bằng

Na2CO3 bão hòa

Kt2 : MeSO4 chuyển thành MeCO3 bằng

Na2CO3 bão hòa

Kt MeCO3 + CH3COOH đến vừa tan hết

+K2CrO4 , ly tâm , lọc

+K2CrO4 , ly tâm , lọc

Kt2,1 + NaOH lắc

kĩ , ly tâm

Kt2,1 + NaOH lắc

kĩ , ly tâm

BaCrO4

vàng

BaCrO4

2 S

Nước lọc +

Na2S

PbS  đen

PbS  đen

L1,1 +Na2CO3 → SrCO3 +CaCO3 , ly tâm lấy kết tủa , rửa sạch bằng nước

L1,1 +Na2CO3 → SrCO3 +CaCO3 , ly tâm lấy kết tủa , rửa sạch bằng nước

Kt2,2 + CH3COOH đến vừa tan

hết , chia đôi

Kt2,2 + CH3COOH đến vừa tan

hết , chia đôi

Phần ít +CaSO4 bão hòa

Phần ít +CaSO4 bão hòa

SrSO4  trắng

trắng

Phần nhiều + (NH4)2SO4

ly tâm , lọc

Phần nhiều + (NH4)2SO4

ly tâm , lọc

SrSO4  trắng

(NH4)2C2O4

L1,3 + (NH4)2C2O4

CaC2O4  trắng

trắng

Cation nhóm III:

 Tìm Cr3+: Ông nghiệm 1 : L0 + NaOH dư +H2O2, t0 dd vàng: Cr2O4

2Cr3+ +3H2O2 + 10OH- 2CrO42- + 8H2O

Ông nghiệm 2 : 0.5 ml H2O2 +0.5 ml H2SO4 + 0.5ml C5H11OH

Đổ nhanh ống nghiệm 1 vào ống nghiệm 2 , xốc mạnh để yên → xốc mạnh

để yên →lớp dung môi hữu cơ bên trên CrO5- có màu xanh →có Cr3+

 Tìm Al3+: L0 + NH4OH + alizarin S, t0 + CH3COOH tủa cà rốt

 Tìm Zn2+: L0 + Cu2+(Co2+) + (NH4)[Hg(SCN)4] + CH3COOH Xanh (tím sim)

Zn2++ Cu2+ + [Hg(SCN)4]2-Zn[Hg(SCN)4].Cu[Hg(SCN)4]

 Tìm Sn2+: L0 +HgCl2 kết tủa trắng  kết tủa xám

2HgCl2 + SnCl2  SnCl4+ Hg2Cl2 trắng

 Tìm Sn4+: L0 + HCl đặc +bột Fe,t0 L1 + HgCl2 kết tủa trắng

SnCl62- + Fe  SnCl42- + Fe2+ + 2Cl

SnCl2 + HgCl2 SnCl4+ Hg2Cl2 trắng

 Tìm AsO43-: L0 +HNO3 + (NH4)2MoO4, t0 tạo kết tủa vàng

Cation nhóm IV:

 Tìm Fe2+: L0+ K3[Fe(CN)6] xanh turbull

Hoặc L0 + NH4OH+ dimetylglioxim  đỏ tươi

 Tìm Fe3+: L0 + SCN- dd đỏ máu

Fe3+ + SCN- [ Fe(SCN)]

2- Tìm Mn2+: (NH4)S2O8 + HNO3 + AgNO3, t0, dùng đũa thủy tinh chấm L0 vào hỗn hợp trên  dd màu hồng

 Tìm Bi3+: L0 + KI đen +KI  da cam + H2O  đỏ da cam

 Tìm Mg2+: L0 + NH4OH l + NH4Cl  tan tiếp tục cho Na2HPO4vào trắng

 Tìm Sn3+: L0 + H2SO4 2N + Na2S2O3tt, t0 kết tủa đỏ

 Tìm Sb5+: L0+ HCl đ + rhozamin B + C6H6 hồng cánh sen

Cation nhóm V

 Tìm Cu2+: L0 + NH4OH 6N  xanh đậm

 Tìm Hg2+: L0 + SnCl2 trắng  xám

 Tìm Ni2+: L0+ NH4OH l + dimetyl glioximmàu đỏ

 Tìm Co2+: L0+ Zn2+ + (NH4)2[Hg(SCN)4]xanh coban

Hoặc L0 + NH4CNS+ hỗn hợp axeton-ete  màu xanh

 Tìm Cd2+: L0+ H2SO4 2N, t0 + Na2S2O3tt (li tâm nhiều lần)

Lấy nước lọc + S2- vàng