Sau cùng phải viết các phương trình phản ứng xảy ra khi nhận biết, cần lưu ý sự khác nhau giữa nhận biết và phân biệt. Ngược lại, để nhận biết các chất X, Y, Z, T phải xác định đủ tất cả[r]
(1)Các dạng tập nhận biết, tách chất 1 Phương pháp ví dụ dạng tập nhận biết, tách chất
Lý thuyết Phương pháp giải
1 Phản ứng nhận biết
Phản ứng nhận biết phải phản ứng đặc trưng, tức phản ứng xảy ra:
- Nhanh (phản ứng xảy tức thời)
- Nhạy (một lượng nhỏ phát được)
- Dễ thực (điều kiện nhiệt độ, áp suất thấp)
- Phải có dấu hiệu, tượng dễ quan sát (tạo kết tủa, hòa tan kết tủa, thay đổi màu, sủi bọt khí, có mùi, ) Khơng dùng phản ứng khơng có dấu hiệu, tượng dễ nhận biết
2 Cách trình bày giải tập nhận biết
+) Cách 1: Phương pháp mô tả
- Bước 1: Trích mẫu thử từ hóa chất cần nhận biết
- Bước 2: Chọn thuốc thử (tùy theo yêu cầu đề bài; thuốc thử tùy chọn không hạn chế, hay hạn chế, không dùng thuốc thử bên ngoài, )
- Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu thử, trình bày tượng quan sát (mô tả tượng xảy ra) rút kết luận nhận biết hóa chất
- Bước 4: Viết phương trình phản ứng xảy nhận biết
+) Cách 2: Dùng phương pháp lập bảng
Cũng qua bước cách Riêng bước thay mơ tả, gộp lại thành bảng: trình tự nhận biết
(2)Chú ý: Kí hiệu (-) quy ước: khơng có dấu hiệu xảy (mặc dù có
phản ứng), (///) chất nhận biết
Sau phải viết phương trình phản ứng xảy nhận biết, cần lưu ý khác nhận biết phân biệt Để phân biệt chất X, Y, Z, T cần nhận biết chất Z, Y, Z, chất lại đương nhiên Z Ngược lại, để nhận biết chất X, Y, Z, T phải xác định đủ tất chất này, không bỏ qua chất
3 Các kiểu nhận biết
a) Kiểu không hạn chế thuốc thử
Dạng dùng nhiều thuốc thử khác để nhận biết, hợp lí
b) Dùng thuốc thử hữu hạn
Dạng dùng thuốc thử mà đề cho hay đề yêu cầu, dùng sai Để giải dạng tốn ta có số điểm lưu ý sau:
- Có thể dùng chất nhận biết trở lại làm thuốc thử
- Trong dung dịch muối nhận biết có ion Al3+, Zn2+, Cr3+, Sn2+, Pb2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, NH4+ ta dùng kiềm.
- Trong dung dịch nhận biết vừa có mơi trường axit vừa có mơi trường bazơ, ta dùng quỳ tím
- Các dung dịch nhận biết có dung dịch muối HCO3-, HSO3- ta đun nóng nhẹ dung dịch để nhận biết thơng qua tượng có khí bay
2HCO3- → H2O + CO32- + CO2
(3)Dạng không dùng thuốc thử nào, có dùng sai
Để giải dạng toán ta lưu ý số điểm sau:
- Trong dung dịch muối nhận biết có muối HCO3-, HSO3- ta đun nóng mẫu dung dịch muối này, thơng qua tượng khí bay hay kết tủa để nhận biết, dùng trở lại làm thuốc thử
2NaHCO3 −tº→ Na2CO3 + CO2 + H2O
Ca(HCO3)2 −tº→ CaCO3 + CO2 + H2O
- Nguyên tắc chung để giải dạng toán cho chất tác dụng lẫn đôi lập bảng quan sát tượng để kết luận (Qui tắc gọi qui tắc bóng đá vòng tròn)
d Dạng nhận biết chất nằm hỗn hợp:
Nguyên tắc để giải dạng toán trên, lưu ý nhận biết chất thường loại khỏi hỗn hợp nhận biết đến
Lưu ý: Với dạng tách chất
- Có hỗn hợp nhiều chất trộn lẫn với nhau, dùng phản ứng hóa học kết hợp với tách, chiết, đun sôi, cô cạn để tách chất khỏi hỗn hợp hay tách chất khỏi
- Dạng toán cần tách riêng chất khỏi hỗn hợp, loại bỏ chất khác, ta có hai cách giải sau:
Cách 1: Dùng hóa chất phản ứng tác dụng lên chất cần loại bỏ, cịn chất
cần tách riêng khơng tác dụng sau phản ứng tách dễ dàng
Cách 2: Dùng hóa chất tác dụng với chất cần muốn tách riêng tạo sản phẩm
mới sản phẩm dễ tách khỏi hỗn hợp dễ tái tạo lại chất đầu
Ví dụ minh họa
Bài 1: Cho ba dung dịch đựng ba lọ riêng biệt: CuSO4, Cr2(SO4)3 FeSO4 Thuốc thử sau phân biệt ba lọ hóa chất trên?
A HCl
B H2SO4
(4)D Ba(OH)2
Hướng dẫn:
Trích mẩu thử cho lần thí nghiệm Cho dung dịch NaOH vào mẩu thử
- Mẩu thử tạo kết tủa màu xanh CuSO4
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
- Mẩu thử tạo kết tủa trắng xanh, sau hóa nâu đỏ FeSO4
FeSO4 + 2NaOH →Fe(OH)2 + Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
- Mẩu thử tạo kết tủa xanh rêu, sau tan kiềm dư Cr2(SO4)3
Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4
Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]
Bài 2: Cho lọ nhãn đựng dung dịch: KNO3, Cu(NO3)2, FeCl3 NH4Cl Chỉ sử dụng thuốc thử, nhận biết dung dịch trên?
Hướng dẫn:
Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm cho dung dịch NaOH vào mẫu thử
Mẫu thử tạo kết tủa xanh Cu(NO3)2
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
Mẫu thử tạo kết tủa nâu đỏ FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
Mẫu thử tạo kết tủa keo trắng tan kiềm dư AlCl3
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Mẫu thử có khí mùi khai bay NH4Cl
(5)Bài 3: Có bình nhãn đựng dung dịch sau: HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4, Ca(HCO3)2 Hãy nhận biết hình đựng dung dịch gì? (mà không dùng thuốc thử nào)?
Hướng dẫn:
Đun nhẹ mẫu dung dịch ống nghiệm, mẫu có sủi bọt khí có kết tủa Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
Dùng dung dịch Ca(HCO3)2 vừa nhận biết trở lại làm thuốc thử tác dụng với mẫu dung dịch cịn lại
Mẫu có khí bay khơng có kết tủa HCl
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Mẫu vừa có khí vừa có kết tủa H2SO4
Ca(HCO3)2 + 2H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
Mẫu có kết tủa khơng có khí Na2CO3
Ca(HCO3)2 + 2Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3
Mẫu khơng có tượng BaCl2
Bài 4: Một loại muối ăn bị lẫn tạp chất Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2 CaSO4 Hãy trình bày phương pháp hóa học để thu NaCl tinh khiết
Hướng dẫn:
Hòa tan vào nước, thêm BaCl2 dư để loại muối SO4
2-Lọc bỏ kết tủa, lấy nước lọc cho thêm Na2CO3 dư để loại hết cation Ca2+, Mg2+, Ba2+.
Lọc bỏ kết tủa, lấy nước lọc sục Cl2 dư vào để loại anion Br
-Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Vì có lượng nhỏ Cl2 tác dụng với nước, phải cho thêm dung dịch HCl dư để loại hết CO32-
(6)Cô cạn dung dịch NaCl tinh khiết
2 Bài tập trắc nghiệm dạng tập nhận biết, tách chất
Bài 1: Có dung dịch riêng rẽ, dung dịch chứa cation: NH4+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+ có nồng độ khoảng 0,1M Nếu dùng dung dịch NaOH có thể nhận biết dung dịch?
A
B
C
D
Đáp án: B
Các phản ứng xảy ra:
NH4+ + OH- → NH
3↑ + H2O
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)
2↓ tủa trắng
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)
3↓ nâu đỏ
Al3+ + 3OH- → Al(OH) 3↓
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- tan
Nhận biết dung dịch
Bài 2: Khơng dùng hóa chất nhân biết dung dịch sau bốn bình bị
mất nhãn: HCl, H2SO4, Na2CO3, BaCl2
Đáp án:
Trích dung dịch làm mẫu thử Lấy ngẫu nhiên mẫu thử cho tác dụng với mẫu thử cịn lại ta có bảng sau
Mẫu HCl H2SO4 Na2CO3 BaCl2
HCl Kt
H2SO4 Kt Kt
Na2CO3 Kt Kt Kt
(7)Dựa vào bảng ta thấy
Chất tác dụng với chất cho kết tủa hai Na2CO3
Chất tác dụng với chất cho hai kết tủa BaCl2
Chất tác dụng với chất cho kết tủa, khí H2SO4
Chất tác dụng với chất cho khí HCl
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + H2O + CO2
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
Pb2+ + CO
32- → PbCO3
Bài 3: Có dung dịch nhãn gồm CuCl2, NaNO3, Mg(NO3)2; NH4NO3 Fe(NO3)3 Có thể dùng kim loại sau để phân biệt dung dịch?
A Na
B Fe
C Cu
D Ag
Đáp án: A
Dùng Na
Na + H2O → NaOH + ½ H2
Sau đó:
CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ (xanh) + 2NaCl
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ (trắng) + 2NaNO3
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2O
(8)Bài 4: Có hai dung dịch (NH4)2S (NH4)2SO4 Dùng dung dịch sau để nhận biết hai dung dịch trên?
A Dung dịch NaOH
B Dung dịch Ba(OH)2
C Dung dịch KOH
D Dung dịch HCl
Đáp án: B
Có khí mùi khai (NH4)2S
Có khí mùi khai kết tủa trắng (NH4)2SO4
(NH4)2S + Ba(OH)2 → BaS + 2NH3↑ + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
Bài 5: Trong nước tự nhiên thường có lẫn lượng nhỏ muối
Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Có thể dùng hóa chất sau để loại tất muối trên?
A NaOH
B Na2CO3
C NaHCO3
D K2SO4
Đáp án: B
Khi cho Na2CO3 vào loại nước sẽ tạo kết tủa trắng CaCO3 MgCO3
Bài 6: Có dung dịch hỗn hợp chứa ion Fe3+, Al3+, Cu2+ Dùng dung dịch sau tách riêng ion khỏi hỗn hợp?
A Dung dịch NaOH, NH3
B Dung dịch NaOH, NH3, HCl
C Dung dịch NaOH, HCl, H2SO4
(9)Đáp án: B
Tách chất theo sơ đồ sau:
Bài 7: Cho năm lọ nhãn đựng dung dịch: KNO3, Cu(NO3)2, FeCl3 NH4C1 Có thể dùng hóa chất sau để nhận biết chúng?
A Dung dịch NaOH dư
B Dung dịch AgNO3
C Dung dịch Na2SO4
D Dung dịch HC1
Đáp án: A
Trích mẩu thử cho lần thí nghiệm Cho dung dịch NaOH vào mẩu thử
- Mẩu thử tạo kết tủa xanh Cu(NO3)2
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
- Mẩu thử tạo kết tủa nâu đỏ FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
- Mẩu thử tạo kết tủa keo trắng tan kiềm dư A1C13
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
- Mẩu thử có khí mùi bay NH4Cl
NH4Cl+ NaOH → NaCl + NH3 + H2O
Bài 8: Cho ba hợp kim: Cu-Ag, Cu-Al, Cu-Zn Thuốc thử sau có thể
được dùng để phân biệt ba hợp kim trên?
(10)B HNO3 NH3
C H2SO4 NaOH
D H2SO4 loãng NH3
Đáp án: D
Trích mẩu thử cho lần thí nghiệm Cho dung dịch H2SO4 vào mẩu thử
- Hợp kim khơng có khí Cu-Ag
- Cho dung dịch NH3 vào dung dịch thu hai trường hợp lại
+) Trường hợp tạo kết tủa keo trắng không tan NH3 dư hợp kim ⇒ Cu-Al
3A1 + 3H2SO4 → A12(SO4)3 + 3H2
A12(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4
+) Trường hợp tạo kết tủa tan NH3 dư hợp kim ban đầu Cu-Zn.⇒
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
ZnSO4 + 2NH3 + 2H2O → Zn(OH)2 + (NH4)2SO4
Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4](OH)2
Bài 9: Để phân biệt hai khí SO2 H2S nên sử dụng thuốc thử đây?
A Dung dịch KMnO4
B Dung dịch Br2
C Dung dịch CuCl2
D Dung dịch NaOH
Đáp án: C
H2S tạo kết tủa đen với CuCl2
(11)Bài 10: Có bình nhãn, chứa riêng biệt khí SO2, SO3, N2, CH3NH2 NH3 Nếu dùng quỳ tím ẩm nhận bình chứa khí:
A SO2
B SO3
C N2
D NH3
Đáp án: C
SO2 SO3 làm quỳ tím ẩm hóa đỏ
CH3NH2 NH3 làm quỳ tím hóa xanh
N2 khơng làm đổi màu quỳ tím