Chương 8: PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ

CHÌA KHÓA GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP KHÓ

Từ các kiến thức đã trình bày ở phần bài giảng và các dạng bài tập đã giải ở phần Lời giải chi tiết các câu hỏi và bài tập cơ bản, phần Các câu hỏi và bài tập mở rộng, nâng cao chúng ta nhận thấy: Để giải nhanh các dạng bài tập khó ở chương này cần chú ý:

1. Nguyên tắc nhận biết các chất vô cơ

- Nắm vững tính chất vật lí và hóa học cơ bản của chất đó.

- Lựa chọn dấu hiệu đặc trưng như:

+ Tính chất vật lí đặc trưng: thể (rắn, lỏng, khí), màu (nâu, trắng,...), mùi (khai, hắc...),...

+ Thuốc thử khi phản ứng tạo ra khí bay ra (màu, mùi...), kết tủa (màu,...), tạo dung dịch màu...

- Kết luận.

2.Chuyển việc nhận biết một chất vô cơ thành việc nhận biết một ion

- Nhận biết các cation trong dung dịch như $Na^{+}$ (ngọn lửa màu vàng tươi); $NH_{4}^{+}$ (tạo khí $NH_{3}$ khi phản ứng với kiềm); $Ba^{2+}$ (tạo kết tủa $BaSO_{4}$ khi tác dụng với ion $SO_{4}^{2-}$); $Al^{3+}$, $Cr^{3+}$ (tạo kết tủa sau đó tan khi tác dụng với kiềm dư); $Fe^{3+}$ (tạo kết tủa nâu đỏ khi phản ứng với kiềm), $Fe^{2+}$ (tạo kết tủa trắng xanh và hóa màu đỏ khi để trong không khí); $Cu^{2+}$ (tạo kết tủa màu xanh trong dung dịch $NH_{3}$), $Ni^{2+}$ (tạo kết tủa xanh lục khi phản ứng với dung dịch kiềm),...

- Nhận biết các anion trong dung dịch như $NO_{3}^{-}$ (tạo khí NO không màu hóa nâu đỏ (khí $NO_{2}$) trong không khí do phản ứng với Cu trong môi trường $H^{+}$); $SO_{4}^{2-}$ (tạo kết tủa $BaSO_{4}$ khi phản ứng với $Ba^{2+}$); $Cl^{-}$ (tạo kết tủa AgCl khi phản ứng với $Ag^{+}$); $CO_{3}^{2-}$ (tạo kết tủa $CaCO_{3}$ khi phản ứng với $Ca^{2+}$);...

3. Tác dụng của "thuốc thử" quỳ tím: Quỳ tím hóa xanh khi gặp dung dịch bazơ, hóa đỏ khi gặp dung dịch axit, không đổi màu khi gặp dung dịch muối...

Thí dụ: Chỉ dùng thêm quỳ tím, nhận biết các dung dịch sau: $Na_{2}SO_{4}$, $Na_{2}CO_{3}$, $BaCl_{2}$ và $KNO_{3}$.

Giải:

- Cho quỳ tím vào mỗi mẫu thử, nếu quỳ tím hóa xanh là dung dịch $Na_{2}CO_{3}$:

$CO_{3}^{2-}+H_{2}O\rightarrow HCO_{3}^{-}+OH^{-}$

- Cho $Na_{2}CO_{3}$ vào ba mẫu còn lại nếu có kết tủa trắng là $BaCl_{2}$:

$CO_{3}^{2-}+Ba^{2+}\rightarrow BaCO_{3}$

- Cho $BaCl_{2}$ vào hai mẫu còn lại nếu có kết tủa trắng là $Na_{2}SO_{4}$:

$Ba^{2+}+SO_{4}^{2-}\rightarrow BaSO_{4}$

- Còn lại là $KNO_{3}$.

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1. Trình bày cách nhận biết các ion trong các dung dịch riêng rẽ sau: $Ba^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Cu^{2+}$.

2. Có 5 ống nghiệm không nhãn, mỗi ống đựng một trong các dung dịch sau đây (nồng độ khoảng 0,1M): $NH_{4}Cl$, $FeCl_{2}$, $AlCl_{3}$, $MgCl_{2}$, $CuCl_{2}$. Chỉ dùng dung dịch NaOH nhỏ từ từ vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa các dung dịch nào sau đây?

A. Hai dung dịch: $NH_{4}Cl$, $CuCl_{2}$.

B. Ba dung dịch: $NH_{4}Cl$, $MgCl_{2}$, $CuCl_{2}$.

C. Bốn dung dịch: $NH_{4}Cl$, $AlCl_{3}$, $MgCl_{2}$, $CuCl_{2}$.

D. Cả 5 dung dịch.

3. Có 4 ống nghiệm không nhãn, mỗi ống đựng một trong các dung dịch sau (nồng độ khoảng 0,01M): NaCl, $Na_{2}CO_{3}$, $KHSO_{4}$ và $CH_{3}NH_{2}$. Chỉ dùng giấy quỳ tím lần lượt nhúng vào từng dung dịch, quan sát sự đổi màu của nó có thể nhận biết được dãy các dung dịch nào?

A. Dung dịch NaCl.

B. Hai dung dịch NaCl và $KHSO_{4}$.

C. Hai dung dịch $KHSO_{4}$ và $CH_{3}NH_{2}$.

D. Ba dung dịch NaCl, $KHSO_{4}$ và $Na_{2}CO_{3}$.

4. Hãy phân biệt hai dung dịch riêng rẽ sau: $(NH_{4})_{2}S$ và $(NH_{4})_{2}SO_{4}$ bằng một thuốc thử.

5. Có hỗn hợp khí gồm $SO_{2}$, $CO_{2}$ và $H_{2}$, hãy chứng minh trong hỗn hợp có mặt từng khí đó. Viết phương trình hóa học của các phản ứng.

HƯỚNG DẪN GIẢI

1. - Cho NaOH vào từng dung dịch, dung dịch nào kết tủa màu nâu đỏ là dung dịch chứa $Fe^{3+}$, dung dịch cho kết tủa màu xanh là dung dịch chứa $Cu^{2+}$:

$Fe^{3+}+3OH^{-}\rightarrow Fe(OH)_{3}$ (màu nâu đỏ)

$Cu^{2+}+2OH^{-}\rightarrow Cu(OH)_{2}$ (màu xanh)

- Cho dung dịch $H_{2}SO_{4}$ vào dung dịch còn lại, nếu có kết tủa màu trắng là dung dịch chứa ion $Ba^{2+}$:

$Ba^{2+}+SO_{4}^{2-}\rightarrow BaSO_{4}$ (màu trắng)

2.Chọn D.

3.Chọn B.

4. Cho dung dịch $H_{2}SO_{4}$ loãng vào 2 mẫu thử chứa dung dịch trên, chất trong mẫu thử nào cho khí mùi trứng thối bay lên là $(NH_{4})_{2}S$, mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì là $(NH_{4})_{2}SO_{4}$.

$(NH_{4})_{2}S+H_{2}SO_{4}\rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}+H_{2}S$

5. - Cho hỗn hợp khí qua nước brom dư, nước brom bị mất màu, chứng tỏ trong hỗn hợp có khí $SO_{2}$:

$SO_{2}+Br_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HBr$

- Cho hỗn hợp khí còn lại qua nước vôi trong dư, nếu có kết tủa màu trắng thì trong hỗn hợp có khí $CO_{2}$:

$CO_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow CaCO_{3}$ + $H_{2}O$

- Cho khí còn lại qua ống đựng CuO (màu đen), đun nóng, có chất rắn màu đỏ thì trong hỗn hợp có khí $H_{2}$:

CuO (màu đen) + $H_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}$ Cu (màu đỏ) + $H_{2}O$

Như vậy, trong hỗn hợp có 3 khí $SO_{2}$, $CO_{2}$ và $H_{2}$.