- PT ion rỳt gọn:
e) Cu2+ +H2O Cu(OH)+ + H+
3.4. Cỏc loại phản ứng thường dựng để nhận biết cỏc chất
Cú nhiều loại phản ứng dựng để nhận biết cỏc chất: Phản ứng trao đổi ( tạo kết tủa, bay hơi, chất điện ly yếu ), phản ứng tạo phức , phản ứng oxi hoỏ khử .
Axớt : Đỏ :Vd HCl, H2SO4, HNO3, CH3COOH …, Muối được tạo thành từ axớt mạnh và bazơ yếu ( NH4Cl, AlCl3 , CH3NH3Cl… )
Bazơ : Xanh : Vd NaOH, Ca(OH)2 ,…., Muối được tạo thành từ axớt yếu và bazơ mạnh ( Na2CO3, CH3COONa, C6H5ONa, KClO, NaF… )
Muối trung tớnh : Khụng đổi màu : Vd: NaCl, K2SO4 …
2/ Dung dịch Br2 / H2O :
- Hợp chất cú liờn kết bội ( nối đụi, nối ba ): Làm mất màu dung dịch brụm. C2H4 + Br2 → C2H4Br2 ( Pư O-K )
- Phờnol, Aniln : Tạo kết tử trắng với dung dịch brụm C6H5OH + 3HBr → C6H2OHBr3 ↓ + 3 HBr ( Pư O-K )
- Hợp chất andehit ( kể cả Glucozơ, MantoZơ) làm mất màu dung dịch Br2/H2O RCHO + Br2 + H2O → RCOOH + 2 HBr ( Pư O-K )
* Lưu ý: Andehit khụng làm mất màu Br2/CCl4 - Vũng 3 cạnh làm mất màu dung dịch Brụm Xiclopropan + Br2 → CH2Br – CH2 – CH2Br
- Hợp chất khớ H2S, SO2 làm mất màu dung dịch Br2/H2O SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr ( Pư O-K )
H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr ( Pư O-K )
3/ AgNO3/NH3dư = Ag(NH3)2OH
- Ankin đầu mạch : Tạo kết tủa vàng
RC≡CH + Ag(NH3)2OH → RC≡CAg + 2 NH3 + H2O ( Pư O-K )
- Hợp chất cú nhúm andehit ( Bao gồm cả Gluczơ, mantụzơ, fructozơ, HCOOH, HCOOR)
RCHO + 2Ag(NH3)2OH → RCOONH4 + 2 Ag + 3NH3 + H2O ( Pư O-K )
4/ Cu(OH)2 / OH-
Nhiệt độ thường :
- Protein: Tạo phức màu tớm
- RCOOH tạo dung dịch màu xanh thẳm
2RCOOH + Cu(OH)2 → (RCOO)2Cu + 2 H2O ( Pư trao đổi )
- Hợp chất cú 2 nhúm OH kế tiếp ( Bao gồm cả Glucozơ, mantozơ, fructozơ, Saccarozơ) : Tạo phức màu xanh lam
CH2OH OCH2 Cu CH2O HOCH2 CH2OH CH2OH Cu(OH)2 +2 + 2 H2O (Pư tạo phức) Khi đun núng
- Hợp chất cú nhúm Andehớt ( Bao gồm cả Gluczơ, mantụzơ, fructozơ, HCOOH, HCOOR) tạo kết tủa đỏ gạch
RCHO + 2Cu(OH)2 + OH- t 0
RCOO- + Cu2O + 3H2O ( Pư O-K )
5/ KMnO4 :
- Hợp cú liờn kết bội ( nối đụi, nối ba ) : Làm mất màu dung dịch thuốc tớm. 3C2H4 + 2 KMnO4 + 4 H2O → 3C2H4(OH)2 + 2 MnO2 + 2 KOH ( Pư O-K ) - Hợp chất andehit ( kể cả Glucozơ, MantoZơ) làm mất màu dung dịch Br2/H2O - Hợp chất khớ H2S, SO2 làm mất màu dung dịch KMnO4
SO2 + 2 KMnO4 + 4 H2O → H2SO4 + MnSO4 + K2SO4 ( Pư O-K ) - Benzen khụng làm mất màu thuốc tớm dự ở nhiệt độ nào
- Đồng đẳng benzen làm mất màu thuốc tớm ở nhiệt độ cao.
6/ Na: nhận biết một số hợp chất cú H linh động như axớt, ancol, phờnol cú khớ thoỏt ra
7/HNO2 : nhận biết amin bộo bậc 1: cú khớ thoỏt ra RNH2 + HNO2 → ROH + N2 + H2O
9/ I2: nhận biết hồ tinh bột: Hồ tinh bột chuyển sang màu tớm xanh
3.4.2. Một số loại thuốc thử và phản ứng liờn quan trong húa vụ cơ
Bảng 3.4: Một số thuốc thử nhận biết cỏc chất vụ cơ
Stt Thuốc thử Dùng để nhận Hiện tượng
1 Quỳ tím - Axit - Bazơ tan
Quỳ tím hoá đỏ Quỳ tím hoá xanh 2 Phenolphtalein
(không màu)
Bazơ tan Hoá màu hồng
3 Nước(H2O) - Các kim loại mạnh(Na, Ca, K, Ba)
- Các oxit của kim loại mạnh (Na2O, CaO, K2O, BaO)
- P2O5
- Các muối Na+, K+ , NO3-
H2(có khí không màu, bọt khí bay lên). Riêng Ca còn tạo dd đục Ca(OH)2
Tan tạo dd làm quỳ tím hoá xanh. Riêng CaO còn tạo dd đục Ca(OH)2
Tan tạo dd làm đỏ quỳ
4 dung dịch Kiềm
- Kim loại Al, Zn Mg2+
Fe2+
Fe3+ Al3+
Cu2+
Tan + H2 bay lên Mg(OH)2 trắng Fe(OH)2 trắng để lâu trong không khí tạo Fe(OH)3 nâu đỏ
Fe(OH)3 nâu đỏ Al(OH)3 trắng khi dư NaOH sẽ tan dần
Cu(OH)2 xanh
5 dung dịch axit
- HCl, H2SO4
- Muối: CO32-, SO32-
- Kim loại đứng trước H
Tan + có bọt khí CO2, SO2 bay lên
Bản g 3.5: Thu ốc thử nhận biết cỏc chất khớ
Chất Thuốc thử Hiện tượng và phương trỡnh phản ứng
H2 Bột CuO, o t Đốt chỏy Bột đen bột đỏ CuO H2 to CuH2O Giọt nước Cl2 Dd KI pha hồ tinh bột Dd AgNO3
Xuất hiện màu xanh
2
2 2KI 2KCl I
Cl I2 + tinh bột hiện màu xanh Kết tủa trắng AgCl HCl (khớ) NH3 Dd AgNO3
Khúi trắng xuất hiện NH3HClNH Cl4 Cú kết tủa trắngAgNO3HClAgClHNO3 H2S
(khớ)
Dd Pb(NO3)2 Dd Cd(NO3)2
Cú kết tủa đen H2SPb(NO3)PbSHNO3 Kết tủa CdS màu vàng
SO2 Dd Br2 (màu nõu đỏ) Mất màu nõu đỏ
4 2 2 2 2 Br H O 2HBr H SO SO CO2 Dd Ba(OH)2, Ca(OH)2
Xuất hiện kết tủa trắng
O H CaCO Ca(OH) CO - HNO3, H2SO4 đ, n - HCl - H2SO4
- Tan hầu hết KL kể cả Cu, Ag, Au( riêng Cu còn tạo muối đồng màu xanh) - MnO2( khi đun nóng) - AgNO3
- CuO
- Ba, BaO, Ba(OH)2, muối Ba2+
Tan và có khí NO2,SO2 bay ra
Cl2 bay ra
AgCl kết tủa màu trắng sữa dd màu xanh BaSO4 kết tủa trắng 6 Dung dịch muối Ba2+ - AgNO3 Dd có gốc SO42- Dd có gốc: Cl- , Br- , I- S2- BaSO4 trắng AgCl trắng, AgBr v ng nhạt , AgI v ng , Ag2S đen
phenolphtalein Khụng màu màu hồng NO2
Dung dịch kiềm (NaOH)
Mất màu nõu đỏ của NO2
O H NaNO NaNO 2NaOH NO2 3 2 2
NO Cho tiếp xỳc với khụng khớ
Húa nõu 2NOO2 2NO2
O2
Que đúm tắt Cu, nhiệt độ
Que đúm bựng chỏy
Bột đỏbột đen 2CuO2 2CuO
O3
Dung dịch KI+ hồ tinh bột
Xuất hiện màu xanh
2 2
2
3 2KI H O I 2KOH O
O
I2 + tinh bột hiện màu xanh H2O
(hơi)
CuSO4 khan,khụng màu
Húa xanh CuSO4 nH2OCuSO4.nH2O
CO Bột CuO Bột đen bột đỏ t 2
CO Cu CO
CuO o
N2 Que diờm đang chỏy Que diờm tắt
3.5. Cỏc loại bài tập nhận biết và phương phỏp xõy dựng loại bài tập đú 3.5.1. Bài tập nhận biết sử dụng thuốc thử tựy ý
Cõu 1: Bằng phương phỏp húa học, hóy phõn biệt 4 kim loại sau : Al, Zn, Cu, Fe.
Cõu 2: Cú 3 lọ đựng 3 hỗn hợp dạng bột: (Al+Al2O3), (Fe+Fe2O3) và (FeO và Fe2O3). Dựng phương phỏp húa học để nhận biết chỳng.
Cõu 3: Cú 4 lọ mất nhón được đỏnh số từ 1 đến 4 chứa cỏc dung dịch: KI, AgNO3, HCl, Na2CO3. Hóy xỏc định số của mỗi dung dịch nếu biết :
- Cho chất trong lọ 1 vào cỏc lọ đều thấy cú kết tủa. - Chất trong lọ 2 chỉ tạo kết tủa với 1 trong 3 chất cũn lại.
- Chất trong lọ 3 tạo một kết tủa và một khớ bay ra với 2 trong 3 chất cũn lại.
Cõu 4: Dựng phản ứng húa học để nhận biết từng kim loại sau: Al, Ca, Mg, Na.
Cõu 5: Cú 4 cốc chứa riờng biệt: nước nguyờn chất, nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu, nước cứng toàn phần. Bằng phương phỏp húa học hóy xỏc định cỏc loại nước nào chứa trong mỗi cốc.
Cõu 6: Cú 3 lọ đựng 3 hỗn hợp dạng bột: (Al+Al2O3), (Fe+Fe2O3) và (FeO và Fe2O3). Dựng phương phỏp húa học để nhận biết chỳng. Viết phương trỡnh phản ứng.
Cõu 7: Bằng phương phỏphúa học hóy nhận biết cỏc dung dịch riờng rẽ sau: NaCl, NaBr, NaNO3, HCl, HNO3, H2S, H2SO3, H2SO4
Cõu 8: Hóy nhận biết cỏc lọ khớ riờng biệt đựng cỏc khớ sau: O2, Cl2, HCl, O3, SO2,N2, H2, F2, CO2.
Cõu 9: Cú 3 mẫu phõn húa học khụng ghi nhón là phõn đạm NH4NO3, phõn kali KCl, và phõn supephotphat Ca(H2PO4)2. Hóy nhận biết mỗi mẫu phõn bún trờn bằng phương phỏp húa học.
3.5.2. Bài tập sử dụng thuốc thử giới hạn
Cõu 1: Cú 4 oxit riờng biệt sau: Na2O, Al2O3, Fe2O3 và MgO. Làm thế nào cú thể nhận biết từng oxit bằng phương phỏp húa học với điều kiện chỉ đuợc dựng thờm 2 chất.
Cõu 2: Cú 6 dung dịch sau: NH4Cl, FeCl2, FeCl3, AlCl3, H2S và MgCl2. Hóy dựng một húa chất nhận biết cỏc dung dịch trờn.
Cõu 3: Chỉ dựng một húa chất, nờu phương phỏp nhận biết 4 mẫu kim loại là Mg, Zn, Fe, Ba.
Cõu 4: Chỉ đuợc dựng thờm một thuốc thử, hóy tỡm cỏch nhận biết cỏc dung dich (mất nhón) sau đõy: NH4HSO4, Ba(OH)2, BaCl2, HCl, NaCl, H2SO4
Cõu 5: Cú thể nhận biết cỏc dung dịch sau đõy chỉ bằng giấy quỳ tớm được khụng? Nếu cú, hóy giải thớch: H2SO4, Ba(OH)2, BaCl2, HCl, NaCl, NaOH.
Cõu 6: Dựng một húa chất để phõn biệt cỏc dung dịch sau: BaCl2, Na2SO4, Na3PO4, HNO3.
Cõu 7: Dựng 2 húa chất để nhận biết 4 chất bột là K2O, BaO, P2O5, và SiO2.
Cõu 8: Cú 6 gúi bột tương tự nhau: CuO, FeO, Fe3O4, MnO2, Ag2O và hỗn hợp Fe và FeO. Chỉ dựng thờm dung dich HCl cú thể phõn biệt 6 gúi bột trờn đú khụng? Nếu được hóy trỡnh bày cỏch phõn biệt.
Cõu 9: Cho 4 dung dịch sau: (NH4)2SO4, NH4NO3, FeSO4, AlCl3. Hóy chọn một kim loại để nhận ra cỏc dung dịch trờn.
Cõu 10: Chỉ được dựng kim loại, hóy nhận biết cỏc dung dịch sau đõy: HCl, HNO3 đặc, AgNO3, KCl, KOH.
Cõu 11: Chỉ dựng thờm nước, hóy nhận biết 4 chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3, Al chứa trong cỏc lọ riờng biệt. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng.
Cõu 13:Chỉ dựng một kim loại để nhận biết cỏc dung dich sau: AgNO3, NaOH, HCl, và NaNO3. Trỡnh bày cỏch tiến hành và viết cỏc phương trỡnh phản ứng húa học minh họa.
Cõu 14:Dựng một húa chất để phõn biệt cỏc dung dịch sau: H2SO4, Na2SO4, Na2CO3 và FeSO4. Viết phương trỡnh phản ứng húa học minh họa.
Cõu 15:Cú 4 chất rắn đựng trong 4 lọ riờng biệt (khụng cú nhón) là : Na2CO3, CaCO3, Na2SO4, CaSO4.2H2O. Làm thế nào để cú thể nhận biết từng chất đựng trong mỗi lọ, nếu ta chỉ dựng nước và dung dich HCl.
Cõu 16:Cú 5 dung dịch đựng riờng biệt sau: HCl, HNO3 đặc, NaNO3, NaOH,
AgNO3.Hóy nhận biết cỏc dung dịch bằng phương phỏp húa học với điều kiện chỉ dựng kim loại để nhận biết.
Cõu 17:Dựng một húa chất để phõn biệt cỏc dung dịch sau: BaCl2, KI, Fe(NO3)2, AgNO3 và Na2CO3. Viết cỏc phương trỡnh húa học minh họa.
Cõu 18:Cú 5 mẫu kim loại: Ba, Mg, Fe, Ag, Al. Nếu chỉ cú H2SO4 loóng ( khụng được dựng bất kỡ chất nào khỏc kể cả quỳ tớm nước nguyờn chất, cú thể nhận biết được những kim loại nào)?
Cõu 19:Dựng 1 húa chất để phõn biết 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4. Viết cỏc phương trỡnh húa học để minh họa.
Cõu 20:Cú 4 lọ đựng dung dich NaHCO3, CaCl2, Na2CO3 ,Ca(HCO3)2. Khụng dựng húa chất nào khỏc, hóy phõn biệt 4 lọ mất nhón trờn.
Cõu 21:Chỉ dựng nước, khớ cacbonic hóy nờu phương phỏp nhận biết 5 lọ bột trắng mất nhón là : NaCl, Na2SO4, CaCO3, Na2CO3, BaSO4 .
Cõu 22:Dựng 1 húa chất phõn biệt cỏc dung dịch sau: K2CO3, K2SO4, K2SO3, K2S, K2SiO3 .
Cõu 23:Cú 3 lọ mất nhón chứa cỏc dung dịch, lọ X gồm NaHCO3 và K2CO3, lọ Y gồm KHCO3 và Na2SO4, lọ Z gồm Na2CO3 và K2SO4. Nờu cỏch nhận biết cỏc lọ, nếu chỉ dựng dung dịch BaCl2 và HCl.
Cõu 24:Nhận biết cỏc húa chất trong cỏc lọ mất nhón : HCl, HNO3, H2SO4 và H3PO4 chỉ được dựng thờm Cu và một muối tựy ý.
3.5.3. Bài tập khụng sử dụng thuốc thử
Cõu 1: Cú 4 lọ mất nhón A, B, C, D chứa cỏc dung dịch : HCl, CaCl2, NaHCO3, Na2CO3.
- Cho chất trong lọ C vào lọ D thấy cú khớ bay ra. Cho chất trong lọ B vào lọ D thấy cú khớ bay ra.
Dung dịch A chứa cỏc ion: Na+, SO42-, SO32-, CO32-. Bằng những phản ứng húa học nào cú thể nhận biết từng loại ion cú trong dung dịch.
Cõu 2: Dung dịch A chứa cỏc ion: Na+, SO42-, SO32-, CO32-. Bằng những phản ứng húa học nào cú thể nhận biết từng loại ion cú trong dung dịch.
Cõu 3: Cú 5 lọ mất nhón, mỗi lọ đựng 1 trong cỏc dung dịch sau đõy: Na2SO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2. Trỡnh bày cỏch nhận biết từng dung dịch, chỉ dung cỏch đun núng.
Cõu 4: Cú 5 ống nghiệm đựng riờng biệt 5 dung dich khụng màu là : NaCl, BaCl2, Ba(NO3)2,Ag2SO4 và H2SO4. Khụng dựng húa chất nào khỏc, làm thế nào để xỏc định được từng chất trong ống nghiệm?
Cõu 5: Cú 5 lọ mất nhón A, B, C, D, E chứa cỏc dung dịch HCl, H2SO4, BaCl2, NaCl, Na2CO3. Xỏc định chất chứa trong mỗi lọ, giải thớch nếu biết:
- Đổ chất trong lọ A vào chất trong lọ B thỡ cú kết tủa. - Đổ chất trong lọ A vào chất trong lọ C thỡ cú khớ bay ra. - Đổ chất trong lọ B vào chất trong lọ D thỡ cú kết tủa.
Cõu 6: Khụng dựng húa chất nào khỏc, hóy phõn biệt cỏc dung dịch sau: HCl, AgNO3, Na2CO3, CaCl2.
Cõu 7: Cú 6 ống nghiệm được đỏnh số đựng cỏc dung dịch khụng theo thứ tự: natri nitrat, đồng clorua, natri sunfat, kali cacbonat, bari nitrat và canxi clorua. Hóy xỏc định số của từng dung dịch. Biết rằng khi trộn cỏc dung dịch số 1 với số 3 , số 1 với số 6, số 2 với số 3, số 2 với số 6 và số 4 với số 6 thỡ cho kết tủa. Cho dung dịch AgNO3 tỏc dụng với dung dịch 2 cũng cho kết tủa. Hóy xỏc định cỏc dung dịch trong ống nghiệm.
Cõu 8: Khụng dựng thờm húa chất khỏc, dựa vào tớnh chất húa học hóy phõn biệt cỏc dung dịch: K2SO4, Al(NO3)3, (NH4)2SO4, Ba(NO3)2, NaOH.
Cõu 9: Mỗi ống nghiệm chứa 1 trong cỏc dung dịch sau: KI, BaCl2, Na2CO3, Na2SO4, NaOH, (NH4)2SO4 và nước clo. Khụng dựng thờm chất khỏc, hóy trỡnh bày cỏch nhận biết mỗi chất trờn.
3.5.4. Bài tập nhận biết cỏc chất, ion trong một hỗn hợp
Cõu 2: Trong một dung dịch chứa cỏc ion Ca2+, Mg2+, SO42-, Na+ và Cl-. Bằng phản ứng húa học và hiện tượng nào chứng tỏ sự cú mặt cỏc ion này trong dung dịch.
Cõu 3: Làm thế nào để nhận biết đuợc 3 axit H2SO4, HCl, HNO3 cựng tồn tại trong dung dịch loóng.
Cõu 4: Dung dịch A chứa cỏc ion Na+, NH4+, HCO3-, CO32-, SO42-, NO3- .Chỉ cú quỳ tớm và cỏc dung dịch HCl, Ba(OH)2 hóy nhận biết cỏc chất trong dung dịch A.
Cõu 5: Nhận biết sự cú mặt của cỏc khớ trong cựng một hỗn hợp SO3, SO2 ,CO2, H2S, O2
Cõu 6: Nhận biết sự cú mặt của cỏc ion sau trong cựng một dung dịch Fe3+, Fe2+, SO42-, Li+ và Cl-, Br-
Cõu 7: Nhận biết sự cú mặt của cỏc ion sau trong cựng một dung dịch Fe3+, NH4+, SO42-, K+ và Cl-, I-
Cõu 8: Nhận biết sự cú mặt của cỏc ion sau trong cựng một dung dịch HCO3-, CO32-, SO32-, NH4+
Cõu 9: Nhận biết sự cú mặt của cỏc ion sau trong cựng một dung dịch Al3+, NH4+, SO42-, Cu2+ và Cl-, NO3-
5.5.5. Bài tập nhận biết hữu cơ
Cõu 1: Hóy nhận biết cỏc lọ mất nhón chứa cỏc chất lỏng sau: a. Benzen, toluen, hex-1- in, stiren.
b. Benzen, toluen và stiren (chỉ dựng một thuốc thử).
Cõu 2: Dựng 1 thuốc thử nhận biết cỏc dung dịch sau : Glucozơ, fructozơ, Glixerol, andehit axetic, axit axetic
Cõu 3: Hóy nhận biết cỏc lọ mất nhón chứa cỏc chất lỏng sau a. Benzen, glixerol, ancol etylic và ancol anlylic.
b. Benzen, phenol, stiren, toluen.
Cõu 4: Hóy nhận biết cỏc lọ mất nhón chứa cỏc chất lỏng sau a.Ancol benzylic, benzen, benzanđehit.
b. Axit axetic, axit fomic, axit acrilic, ancol etylic, anđehit axetic
Cõu 5: Hóy nhận biết cỏc lọ mất nhón chứa cỏc chất lỏng sau a. 1-bromhexan, brombenzen, 1-brombut-2-en.
b. Ancol etylic, hex-1-en, benzen và ancol anlylic.
Cõu 2: Cú hỗn hợp bột CaO, MgO làm thế nào để tỏch riờng cỏc oxit ra khỏi hỗn hợp.