Bài 41: NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT KHÍ

B. LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

I. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN

1. Có thể dùng dung dịch nước vôi trong để phân biệt 2 khí $CO_{2}$ và $SO_{2}$ được không? Tại sao?

Trả lời:

Không thể dùng dung dịch nước vôi trong để phân biệt hai khí $CO_{2}$ và $SO_{2}$ vì hai khí này đều kết tủa trắng nên không phân biệt được nhau:

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

$SO_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow CaSO_{3}$ + $H_{2}O$

2. Cho 2 bình riêng biệt đựng các khí $CO_{2}$ và $SO_{2}$. Hãy trình bày cách nhận biết từng khí. Viết các phương trình hóa học.

Trả lời:

- Cho từng khí vào dung dịch brom dư, khí nào làm mất màu brom là $SO_{2}$:

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

- Cho khí còn lại qua dung dịch nước vôi trong, có kết tủa trắng là khí $CO_{2}$:

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

3. Có các lọ hóa chất không nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch không màu sau: $Na_{2}SO_{4}$, $Na_{2}S$, $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{3}PO_{4}$, $Na_{2}SO_{3}$. Chỉ dùng thuốc thử là dung dịch $H_{2}SO_{4}$ loãng, nhỏ trực tiếp vào từng dung dịch thì có thể nhận được các dung dịch

A. $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{2}S$, $Na_{2}SO_{3}$.

B. $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{2}S$.

C. $Na_{2}S$, $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{3}PO_{4}$.

D. $Na_{2}SO_{4}$, $Na_{2}S$, $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{3}PO_{4}$, $Na_{2}SO_{3}$.

Trả lời:

Chọn A. Dùng dung dịch $H_{2}SO_{4}$ loãng, nhỏ trực tiếp vào từng dung dịch thì có thể nhận ra được các dung dịch $Na_{2}CO_{3}$, $Na_{2}S$, $Na_{2}SO_{3}$.

II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MỞ RỘNG, NÂNG CAO

1. Không thể nhận biết các khí $CO_{2}$, $SO_{2}$ và $O_{2}$ đựng trong các bình riêng biệt nếu chỉ dùng

A.nước brom và tàn đám cháy dở.

B.nước brom và dung dịch $Ba(OH)_{2}$.

C.nước vôi trong và nước brom.

D.tàn đám cháy dở và nước vôi trong.

Trả lời:

Chọn D. Nếu chỉ dùng tàn đóm cháy dở và nước vôi trong thì không thể nhận biết các khí $CO_{2}$, $SO_{2}$ và $O_{2}$ đựng trong các bình riêng biệt vì:

- $CO_{2}$, $SO_{2}$ đều tạo kết tủa với nước vôi trong.

- khí $O_{2}$ làm tàn đóm bùng cháy.

2. Để phân biệt các khí CO, $CO_{2}$, $O_{2}$ và $SO_{2}$ có thể dùng

A. tàn đóm cháy dở, nước vôi trong và nước brom.

B. tàn đóm cháy dở, nước vôi trong và dung dịch $K_{2}CO_{3}$.

C. dung dịch $Na_{2}CO_{3}$ và nước brom.

D. tàn đóm cháy dở và nước brom.

Trả lời:

Chọn A. Để phân biệt các khí CO, $CO_{2}$, $O_{2}$ và $SO_{2}$ có thể dùng tàn đóm cháy dở, nước vôi trong và nước brom vì:

- khí $O_{2}$ làm tàn đóm bùng cháy: nhận ra được khí $O_{2}$.

- khí $SO_{2}$ làm nhạt màu nước brom: nhận ra được khí $SO_{2}$.

- khí $CO_{2}$ tạo kết tủa với nước vôi trong: nhận ra được khí $CO_{2}$.

- còn lại là khí CO.

3. Phòng thí nghiệm bị ô nhiễm bởi khí clo. Dùng chất nào sau đây có thể khử được clo một cách tương đối an toàn?

A. Dung dịch NaOH loãng.

B. Dùng khí $NH_{3}$ hoặc dung dịch $NH_{3}$.

C. Dùng khí $H_{2}S$.

D. Dùng khí $CO_{2}$.

Trả lời:

Chọn B. Có thể dùng khí $NH_{3}$ hoặc dung dịch $NH_{3}$ để khử được clo một cách tương đối an toàn theo phản ứng:

$2NH_{3}+3Cl_{2}\rightarrow N_{2}+6HCl$

4. Sục một khí vào nước brom thấy nước brom bị nhạt màu. Khí đó là

A.$CO_{2}$.

B.CO.

C.$SO_{2}$.

D.HCI.

Trả lời:

Chọn C. Khí làm nước brom đổi màu chính là $SO_{2}$:

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

5. Khí nào sau đây có trong không khí đã làm cho các đồ dùng bằng bạc lâu ngày bị xám đen?

A.$CO_{2}$.

B.$SO_{2}$.

C.$O_{2}$.

D.$H_{2}S$.

Trả lời:

Chọn D. Khí $H_{2}S$ có trong không khí đã làm cho các đồ dùng bằng bạc lâu ngày bị xám đen do tạo kết tủa $Ag_{2}S$:

$4Ag+O_{2}+2H_{2}S\rightarrow 2Ag_{2}S$ + $2H_{2}O$

6. Trình bày phương pháp hóa học phân biệt các khí: $O_{2}$, $O_{3}$, $NH_{3}$, HCl và $H_{2}S$ đựng trong các bình riêng biệt.

Trả lời:

- Dùng giấy quỳ tím ẩm: nhận ra được các khí HCl, $H_{2}S$ (làm quỳ tím hóa đỏ); $NH_{3}$ làm quỳ tím hóa xanh: nhận ra được khí $NH_{3}$; $O_{3}$ làm mất màu quỳ tím: nhận ra được khí $O_{3}$.

- Dùng giấy tẩm dung dịch $Pb(NO_{3})_{2}$ nhận ra được khí $H_{2}S$ (làm giấy hóa đen do tạo ra PbS):

$Pb(NO_{3})_{2}+H_{2}S\rightarrow PbS$ + $2HNO_{3}$

- Cuối cùng còn lại HCl.

7. Khí $N_{2}$ lẫn tạp chất là $O_{2}$, CO, $CO_{2}$ và hơi nước. Nêu phương pháp để thu được khí $N_{2}$ tinh khiết.

Trả lời:

- Cho hỗn hợp khí trên qua ống Cu nung nóng để loại bỏ $O_{2}$ theo phản ứng:

$2Cu+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2CuO$

- Cho khí còn lại qua bột CuO nung nóng để chuyển CO thành $CO_{2}$ theo phản ứng:

$CuO+CO\overset{t^{0}}{\rightarrow}CO_{2}+Cu$

- Cho khí còn lại qua NaOH để loại bỏ $CO_{2}$:

$CO_{2}+2NaOH\rightarrow Na_{2}CO_{3}+H_{2}O$

- Tiếp theo cho khí còn lại qua $H_{2}SO_{4}$ đặc để hấp thụ hết hơi nước. Ta sẽ thu được $N_{2}$ tinh khiết.

8. Có 6 bình đựng 6 chất khí riêng biệt: $N_{2}$, $CO_{2}$, CO, $H_{2}S$, $O_{2}$, $NH_{3}$. Nêu cách nhận biết từng chất khí bằng phương pháp hóa học.

Trả lời:

- Dùng dung dịch $Pb(NO_{3})_{2}$ để nhận biết $H_{2}S$: (cho kết tủa đen PbS):

$Pb(NO_{3})_{2}+H_{2}S\rightarrow PbS$ + $2HNO_{3}$

- Dùng dung dịch $Ca(OH)_{2}$ dư để nhận biết $CO_{2}$ (cho kết tủa $CaCO_{3}$):

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

- Dùng giấy quỳ tím ẩm để nhận biết khí $NH_{3}$: (làm giấy quỳ hóa xanh).

- Dùng tàn đóm để nhận biết khí $O_{2}$: (tàn đóm bùng cháy).

- Cho hai khí còn lại (CO và $N_{2}$) vào ống đựng CuO nung nóng nhận ra được CO (cho Cu kim loại màu đỏ):

$CuO+CO\overset{t^{0}}{\rightarrow}Cu+CO_{2}$

- Còn lại là khí $N_{2}$.

9. Có 6 bình, mỗi bình đựng riêng biệt một chất khí sau: $O_{2}$, $CO_{2}$, $H_{2}S$, $Cl_{2}$, HCl, $NH_{3}$. Nêu cách nhận biết từng chất khí.

Trả lời:

- Dùng phương pháp vật lí nhận biết được:

+ Khí $H_{2}S$: mùi trứng thối.

+ Khí $NH_{3}$: mùi khai.

+ Khí $Cl_{2}$: mùi xốc.

- Dùng phương pháp hóa học nhận biết được:

+ Khí $O_{2}$: làm bùng que đóm.

+ Khí $CO_{2}$: làm đục nước vôi trong $Ca(OH)_{2}$.

- Còn lại là HCl.

10. Trong quá trình sản xuất $NH_{3}$ thu được hỗn hợp gồm ba khí: $H_{2}$, $N_{2}$ và $NH_{3}$. Trình bày phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp.

Trả lời:

- Dùng giấy quỳ ẩm: nhận biết được khí $NH_{3}$ (làm giấy quỳ hóa xanh).

- Dẫn hỗn hợp khí sau đó qua dung dịch HCl dư để hấp thụ hết khí $NH_{3}$.

- Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua ống đựng CuO nung nóng: có hơi nước ngưng tụ chứng tỏ có khí $H_{2}$:

$CuO+H_{2}\rightarrow Cu+H_{2}O$

- Khí không cháy là $N_{2}$.