Chuyênđề : NHẬN BIẾT, PHÂN BIỆT CHẤT MẤT NHÃN I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc: - Phải trích chất để làm mẫu thử ( trừ trường hợp chất khí ) - Phản ứng chọn đểnhậnbiết chất phải xảy nhanh có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … ) 2) Phương pháp: - Phân loại chất nhãn → xác định tính chất đặc trưng → chọn thuốc thử - Trình bày : Nêu thuốc thử chọn ? Chất nhận ? Dấu hiệu nhậnbiết (Hiện tượng ? ), viết PTHH xảy để minh hoạ cho tượng 3) Lưu ý : - Nếu chất A thuốc thử chất B chất B thuốc thử A - Nếu lấy thêm thuốc thử , chất lấy vào phải nhận chất cho chất có khả làm thuốc thử cho chất lại - Nếu khơng dùng thuốc thử dùng phản ứng phân hủy, cho tác dụng đôi - Khi chứng minh có mặt chất hỗn hợp dễ nhầm lẫn Vì thuốc thử dùng phải đặc trưng Ví dụ : Khơng thể dùng nước vơi để chứng minh có mặt CO hỗn hợp : CO2, SO2, NH3 SO2 làm đục nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 ↓ + H2O 3) Tóm tắt thuốc thử dấu hiệu nhậnbiết số chất a) Các chất vô : [ Chất cần nhậnbiết dd axit dd kiềm Axit sunfuric muối sunfat Axit clohiđric muối clorua Muối Cu (dd xanh lam) Muối Fe(II) (dd lục nhạt ) Thuốc thử * Q tím * Q tím * phenolphtalein * ddBaCl2 Dấu hiệu ( Hiện tượng) * Q tím → đỏ * Q tím → xanh * Phênolphtalein → hồng * Có kết tủa trắng : BaSO4 ↓ * ddAgNO3 * Có kết tủa trắng : AgCl ↓ * Dung dịch kiềm ( ví dụ NaOH… ) Muối Fe(III) (dd vàng nâu) d.dịch muối Al, Cr (III) … ( muối Kl lưỡng tính ) Muối amoni Muối photphat Muối sunfua Muối cacbonat muối sunfit Muối silicat Muối nitrat Kim loại hoạt động Kim loại đầu dãy : K , Ba, Ca, Na Kim loại lưỡng tính: Al, Zn,Cr Kim loại yếu : Cu, Ag, Hg ( thường để lại sau ) Hợp chất có kim loại hố trị thấp :FeO, Fe3O4, FeS,FeS2,Fe(OH)2,,Cu2S BaO, Na2O, K2O CaO P2O5 SiO2 (có thuỷ tinh) CuO Ag2O MnO2, PbO2 * Dung dịch kiềm, dư * Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2 ↓ * Kết tủa trắng xanh bị hoá nâu đỏ nước : 2Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 → 2Fe(OH)3 ( Trắng xanh) ( nâu đỏ ) * Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 * Kết tủa keo tan kiềm dư : Al(OH)3 ↓ ( trắng , Cr(OH)3 ↓ (xanh xám) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O NH3 ↑ * dd kiềm, đun nhẹ * Khí mùi khai : * dd AgNO3 * Axit mạnh * dd CuCl2, Pb(NO3)2 * Axit (HCl, H2SO4 ) * Kết tủa vàng: Ag3PO4 ↓ * Khí mùi trứng thối : H2S ↑ * Kết tủa đen : CuS ↓ , PbS ↓ * Nước vôi * Axit mạnh HCl, H2SO4 * ddH2SO4 đặc / Cu * Có khí : CO2 ↑ , SO2 ↑ ( mùi xốc) * Nước vôi bị đục: CaCO3↓, CaSO3 ↓ * Có kết tủa trắng keo * Dung dịch màu xanh , có khí màu nâu NO2 ↑ * Dung dịch axit * H2O * Đốt cháy, quan sát màu lửa * Có khí bay : H2 ↑ * Có khí ( H2 ↑) , toả nhiều nhiệt * Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ; Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )… * dung dịch kiềm * kim loại tan, sủi bọt khí ( H2 ↑ ) * dung dịch HNO3 đặc * Kim loại tan, có khí màu nâu ( NO2 ↑ ) ( dùng khơng có kim loại hoạt động) * HNO3 , H2SO4 đặc * Có khí bay : NO2 ( màu nâu ), SO2 ( mùi hắc )… * tan, tạo dd làm q tím → xanh * Tan , tạo dung dịch đục * tan, tạo dd làm q tím → đỏ * dd HF * chất rắn bị tan * dung dịch màu xanh lam : CuCl2 * dung dịch HCl ( đun nóng nhẹ MnO 2, * kết tủa trắng AgCl ↓ PbO2 ) * Có khí màu vàng lục : Cl2 ↑ * Dung dịch Brơm * làm màu da cam ddBr2 Khí SO2 * Khí H2S * xuất chất rắn màu vàng ( S ) * nước vôi bị đục ( kết tủa ) : Khí CO2 , SO2 * Nước vôi CaCO3 ↓ , CaSO3 ↓ * dd BaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO4 ↓ Khí SO3 * Q tím → đỏ Khí HCl ; H2S * Q tím tẩm nước * Q tím → xanh Khí NH3 Khí Cl2 * Q tím màu ( HClO ) Khí O2 * Than nóng đỏ * Than bùng cháy Khí CO * Đốt khơng khí * Cháy, lửa màu xanh nhạt NO * Tiếp xúc khơng khí * Hố nâu : chuyển thành NO2 H2 * đốt cháy * Nổ lách tách, lửa xanh * dung dịch muối axit mạnh bazơ yếu ( : NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 ) làm quỳ tím → đỏ * dung dịch muối axit yếu bazơ mạnh ( : Na2CO3, NaHCO3, Na2S …) làm quỳ tím → xanh * dung dịch muối hiđrosunfat ( NaHSO4, KHSO4 …) có tính chất H2SO4 * hòa tan vào H2O b) Các chất hữu : Chất cần NB Êtilen : C2H4 Axêtilen: C2H2 Mê tan : CH4 Butađien: C4H6 Benzen: C6H6 Rượu Êtylic : C2H5OH Glixerol: C3H5(OH)3 Axit axetic: CH3COOH Axit formic : H- COOH ( có nhóm : - CHO ) Glucozơ: C6H12O6 (dd) Thuốc thử * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * dung dịch Brom * Ag2O / ddNH3 * đốt / kk * dùng khí Cl2 thử SP q tím ẩm * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * Đốt khơng khí * KL mạnh : Na,K, * đốt / kk * Cu(OH)2 * KL hoạt động : Mg, Zn …… * muối cacbonat * q tím *Ag2O/ddNH3 Dấu hiệu nhậnbiết ( Hiện tượng) * màu da cam * màu tím * màu da cam * có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2 ↓ * cháy : lửa xanh * q tím → đỏ * màu da cam * màu tím * cháy cho nhiều mụi than ( khói đen ) * có sủi bọt khí ( H2 ) * cháy , lửa xanh mờ * dung dịch màu xanh thẫm * có sủi bọt khí ( H2 ) * có sủi bọt khí ( CO2 ) * q tím → đỏ * có kết tủa trắng ( Ag ) * Ag2O/ddNH3 * Cu(OH)2 * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa đỏ son ( Cu2O ) Hồ Tinh bột : * dung dịch → xanh * dung dịch I2 ( vàng cam ) ( C6H10O5)n Protein ( dd keo ) * đun nóng * dung dịch bị kết tủa Protein ( khan) * nung nóng ( đốt ) * có mùi khét * Các chất đồng đẳng ( có CTTQ có cấu tạo tương tự ) với chất nêu bảng có phương pháp nhậnbiết tương tự, chúng có tính chất hóa học tương tự Ví dụ: +) CH ≡ C – CH2 – CH3 làm màu dd brom axetilen có liên kết ba, đồng thời tạo kết tủa với AgNO3 có nối ba đầu mạch +) Các axit hữu dạng CnH2n + 1COOH có tính chất tương tự axit axetic II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO ( phần vô ) 1) Hãy nêu phương pháp nhậnbiết lọ đựng riêng biệt dung dịch nhãn: HCl,H 2SO4, HNO3 Viết phương trình hóa học xảy Hướng dẫn: thứ tự dùng dung dịch BaCl2 AgNO3 2) Chỉ dùng thuốc thử nhất, nhậnbiết gói bột màu đen không nhãn : Ag 2O, MnO2, FeO, CuO Viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: Dùng thuốc thử : dung dịch HCl Nếu tạo dung dịch xanh lam CuO, tạo dung dịch lục nhạt FeO, tạo kết tủa trắng Ag2O, tạo khí màu vàng lục MnO2 3) Chỉ dùng thuốc thử nhất, nhậnbiết dung dịch nhãn : NH 4Cl, MgCl2, FeCl2, ZnCl2, CuCl2 Viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: dùng dung dịch NaOH để thử : NH4Cl có khí mùi khai, FeCl2 tạo kết tủa trắng xanh hóa nâu đỏ, CuCl2 tạo kết tủa xanh lơ, MgCl2 tạo kết tủa trắng, ZnCl2 tạo kết tủa trắng tan kiềm dư 4) Không thêm chất khác nêu phương pháp nhậnbiết lọ chất nhãn sau đây: dd Na 2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl Hướng dẫn: Trích mẫu cho chất tác dụng với chất lại Bảng mơ tả: Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl ↓ Na2CO3 BaCl2 ↓ H2SO4 ↑ ↓ HCl ↑ - ↑ ↑ ↓ - - Nhận xét : Nhận Na2CO3 tham gia pư tạo kết tủa, pư tạo khí Nhận BaCl2 tham gia pư tạo kết tủa Nhận H2SO4 tham gia pư tạo kết tủa, pư tạo khí Nhận HCl tham gia pư tạo khí Các phương trình hóa học ( ½ số dấu hiệu ghi bảng , viết bên đường chéo sẫm ) Na2CO3 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 ↑ Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ↑ H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2HCl 5) Bằng phương pháp hóa học, phân biệt chất sau đựng lọ khơng nhãn: a) Các khí : CO2, SO2, Cl2, H2, O2, HCl b) Các chất rắn : bột nhôm, bột sắt, bột đồng, bột Ag c) Các chất rắn : BaCO3, MgCO3, NaCl, Na2CO3, ZnCl2 ( lấy thêm chất khác ) d) Các dung dịch: Na2CO3, NaCl, Na2SO4, NaNO3, BaCl2 e) Các dung dịch : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, BaCl2 ( dùng thêm quỳ tím ) g) Các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( dùng thêm kim loại ) Hướng dẫn: dùng kim loại Cu, nhận HNO3 có khí khơng màu hóa nâu khơng khí Nhận AgNO3 HgCl2 pư tạo dung dịch màu xanh Dùng dung dịch muối Cu tạo ra, nhận NaOH có kết tủa xanh lơ Dùng Cu(OH)2 đểnhận HCl làm tan kết tủa Dùng dd HCl để phân biệt AgNO3 HgCl2 ( có kết tủa AgNO3 ) 6) Có ống nghiệm đựng dung dịch không nhãn đánh số từ → 5, gồm: Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH Thực thí nghiệm kết sau: (1) tác dụng với (2) → khí ; tác dụng với (4) → kết tủa (3) tác dụng với (4),(5) cho kết tủa Hãy cho biết ống nghiệm đựng chất gì, giải thích viết phương trình phản ứng Hướng dẫn : * C1: chất (2) tạo kết tủa với chất tạo khí với chất nên : Na2CO3 , (1) H2SO4 chất (4) + (1) → kết tủa nên chọn (4) BaCl2 chất (5) + (2) → kết tủa nên chọn (5) MgCl2 ; Chất (3) NaOH * C2: Có thể lập bảng mô tả sau: Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH ↓ ↓ ↑ Na2CO3 ↓ ↓ BaCl2 ↓ ↓ MgCl2 X ↑ ↓ H2SO4 ↓ NaOH Chỉ có Na2CO3 tạo với chất khác 2KT khí nên chọn (2) Na2CO3 , (1) H2SO4 Từ suy : (4) BaCl2 tạo kết tủa với (1) ; lọ ( 5) MgCl2 tạo kết tủa với (2) 7) Có cốc đựng chất: Cốc 1: NaHCO3 Na2CO3 Cốc 2: Na2CO3 Na2SO4 Cốc 3: NaHCO3 Na2SO4 Chỉ dùng thêm thuốc thử nhậnbiết cốc? Viết phương trình phản ứng Hướng dẫn : -Dùng dung dịch BaCl2 để thử cốc : Cốc 1: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaCl Cốc 2: BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaCl Cốc 3: BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaCl - Lọc lấy kết tủa, hòa tan dung dịch HCl dư thì: Nếu kết tủa tan hoàn toàn , pư sủi bọt → cốc BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2 ↑ Nếu kết tủa tan phần,pư sủi bọt → cốc BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2 ↑ Nếu kết tủa không tan , không sủi bọt khí → cốc 8) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt chất khí sau đây: a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3 ; d) O2, O3, SO2, H2, N2 Hướng dẫn : a) Dùng dd AgNO3 nhận HCl có kết tủa trắng, H2S có kết tủa đen Dùng dung dịch Br2, nhận SO2 làm màu da cam ( đồng thời làm đục nước vơi) Nhận NH3 làm quỳ tím ướt → xanh b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3: Dùng dung dịch Br2 nhận SO2 Dùng dung dịch BaCl2, nhận SO3 Dùng dung dịch Ca(OH) nhận CO2 Dùng dung dịch AgNO3 nhận Cl2 ( có kết tủa sau vài phút ) c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO Nhận NH3 làm xanh quỳ tím ẩm, Cl làm màu quỳ tím ẩm, H 2S tạo kết tủa đen với Cu(NO 3)2, Nhận NO bị hóa nâu khơng khí, NO2 màu nâu làm đỏ quỳ tím ẩm Có thể dùng dung dịch Br2 đểnhận H2S làm màu nước Br2: H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr d) O2, O3, SO2, H2, N2 Đểnhậnbiết O3 dùng giấy tẩm dung dịch ( hồ tinh bột + KI ) → dấu hiệu: giấy → xanh 2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2 ( I2 làm hồ tinh bột → xanh ) 9) Nhậnbiết chất sau ( không lấy thêm chất khác ) a) dung dịch AlCl3, dd NaOH ( tương tự cho muối ZnSO4 NaOH ) b) dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl c) dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH d) dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4 Hướng dẫn ( câu b): NaHCO3 HCl Ba(HCO3)2 MgCl2 NaCl Qua bảng, ta thấy có cặp chất chưa nhận ( Ba(HCO 3)2 , ↑ ↓ NaHCO3 NaHCO3 Để phân biệt chất ta phải nung nóng, nhận ↑ ↑ HCl Ba(HCO 3)2 nhờ có kết tủa ↑ ↓ Ba(HCO3)2 * Cách 2: đun nóng dung dịch, nhận Ba(HCO3)2 có sủi ↓ ↓ MgCl2 bọt khí có kết tủa, nhận NaHCO3 có sủi bọt khí NaCl khơng có kết tủa Dùng dung dịch Na2CO3 vừa tạo thành đểnhận HCl MgCl2 Chất lại NaCl 10) Nhậnbiết có mặt chất sau hỗn hợp ( nguồn : “Câu hỏi giáo khoa Hóa vơ cơ” - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.116 -NXB trẻ: 1999 ) a) Hỗn hợp khí : CO2, SO2, H2, O2 b) Hỗn hợp khí : CO, CO2, SO2, SO3, H2 c) Dung dịch loãng chứa hỗn hợp: HCl, H2SO4 , HNO3 d) Dung dịch hỗn hợp : Cu(NO3)2, AlCl3, BaCl2 e) Hỗn hợp bột gồm: Al, Zn, Fe, Cu 11) Nhậnbiết phương pháp hóa học ( nguồn “Câu hỏi giáo khoa Hóa vơ cơ” - Nguyễn Hiền Hồng , tr.115 ) a) Các chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3 ( dùng nước ) b) Các hỗn hợp: (Al + Al2O3) , ( Fe + Fe2O3) , ( FeO + Fe2O3) c) Các hỗn hợp: ( Fe + Fe2O3) , ( Fe + FeO) , ( FeO + Fe2O3) d) Các hỗn hợp: ( H2 + CO2) , ( CO2 + SO2) , ( CH4 + SO2 ) 12) Có muối khác nhau, muối chứa gốc kim loại khác ( muối trung hòa muối axit) ký hiệu A,B,C Biết : A + B → có khí bay B + C → có kết tủa A + C → vừa có kết tủa vừa có khí bay Hãy chọn chất tương ứng với A,B,C viết phương trình hóa học xảy