Dạng II. Bài tập nhận biết và phân biệt các chất vô cơ
I. Lý thuyết và phương pháp giải
- Dựa vào tính chất hoá học và các dấu hiệu nhận biết các hợp chất vô cơ (kết tủa, khí, đổi màu dung dịch…) đã được học để tiến hành nhận biết các hợp chất vô cơ.
Dưới đây là một số dấu hiệu để nhận biết các chất thường gặp:
HOÁ CHẤT
THUỐC THỬ
HIỆN TƯỢNG PHƯƠNG TRÌNH MINH HOẠ - Axit
-Dd bazơ
Quỳ tím - Quỳ tím hoá đỏ - Quỳ tím hoá xanh Gốc sunfat
(SO4)
- BaCl2
-Ba(OH)2
Tạo kết tủa trắng không tan trong axit mạnh
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Na2SO4+ Ba(OH)2 BaSO4 + 2NaOH
Gốc sunfit (SO3)
- BaCl2
- Axit
- Tạo kết tủa trắng.
- Tạo khí không màu, mùi hắc.
Na2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2NaCl Na2SO3 + 2HCl BaCl2 + SO2 ↑+ H2O
Gốc cacbonat (CO3)
- Axit - BaCl2
-Tạo khí không màu.
-Tạo kết tủa trắng.
CaCO3 +2HCl CaCl2 + CO2 ↑+ H2O Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓+ 2NaCl
Gốc clorua (Cl)
AgNO3 Tạo kết tủa trắng HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3
NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3
Muối sunfua (S)
Pb(NO3)2 Tạo kết tủa đen. Na2S + Pb(NO3)2 PbS + 2NaNO3
Muối sắt (II) Dung dịch kiềm (NaOH;
KOH ...)
Tạo kết tủa trắng xanh, sau đó bị hoá nâu ngoài không khí.
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Muối sắt (III)
Tạo kết tủa màu nâu đỏ FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
Muối magie Tạo kết tủa trắng MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
Muối đồng Tạo kết tủa xanh lam Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Muối nhôm Tạo kết tủa trắng, tan trong kiềm dư
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH (dư) NaAlO2 + 2H2O
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
Một số khí hay gặp:
KHÍ THUỐC THỬ
HIỆN TƯỢNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC MINH HỌA
1 SO2 - dd Br2
- dd KMnO4
- Mất màu nâu đỏ - Mất màu tím
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 +K2SO4 +2H2SO4 .
2 CO2 Ca(OH)2
dư/Ba(OH)2
dư
trắng CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O 3 CO CuO, to CuO đen đỏ,
khí bay ra làm đục dd Ca(OH)2
CuO (đen) + CO ⎯⎯→t0 Cu (đỏ) + CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 4 Cl2 - quỳ tím
ẩm
- dd KI, hồ tinh bột.
- Quỳ tím ẩm chuyển đỏ sau đó mất màu
- Làm xanh hồ tinh bột
-Cl2 + H2O HCl + HClO Lúc đầu quỳ tím chuyển đỏ sau đó nhanh chóng mất màu do tác dụng tẩy màu của HClO
-Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
I2 sinh ra làm xanh hồ tinh bột.
5 H2 CuO, to CuO đen đỏ CuO (đen) + H2 t0
⎯⎯→ Cu (đỏ) + H2O 6 O2 Que đóm
còn tàn đỏ
Que đóm bùng cháy
C + O2 t0
⎯⎯→ CO2
- Để giải một bài tập phân biệt/ nhận biết các chất vô cơ ta thường tiến hành theo các bước sau:
+ Bước 1: Trích mẫu thử (có thể đánh số các ống nghiệm để tiện theo dõi).
+ Bước 2: Chọn thuốc thử để nhận biết (tuỳ theo yêu cầu của đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, hạn chế hay không dùng thuốc thử nào khác).
+ Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tượng quan sát, rút ra kết luận đã nhận ra hoá chất nào.
+ Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ.
II. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Có ba chất rắn màu trắng đựng trong 3 lọ riêng biệt không nhãn là: Na2CO3, NaCl, hỗn hợp NaCl và Na2CO3.
- Hãy nhận biết chất đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hoá học.
→
→
- Trình bày cách tiến hành và viết phương trình hoá học.
Hướng dẫn giải:
- Lấy mỗi chất một lượng nhỏ ra ống nghiệm và đánh số thứ tự.
- Nhỏ dung dịch Ba(NO3)2 lần lượt vào 3 ống nghiệm.
Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa chứng tỏ ống nghiệm đó chứa Na2CO3 hoặc hỗn hợp NaCl và Na2CO3, ống nghiệm còn lại chứa NaCl.
- Tiếp tục nhỏ tiếp dung dịch AgNO3 vào ống nghiệm có kết tủa.
Ống nghiệm nào xuất hiện thêm kết tủa chứng tỏ ống nghiệm đó chứa hỗn hợp NaCl và Na2CO3, ống còn lại chứa Na2CO3
Chúng ta đã nhận biết được các chất bị mất nhãn Phương trình phản ứng hóa học xảy ra:
Ba(NO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaNO3
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3
Ví dụ 2: Có một lượng bột Fe2O3 bị lẫn một lượng bột Al. Nêu cách tinh chế bột Fe2O3
trên.
Hướng dẫn giải:
Cho hỗn hợp vào lượng dư dung dịch NaOH.
Al phản ứng với NaOH tạo thành dung dịch, Fe2O3 không phản ứng với NaOH.
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2
Kết thúc phản ứng, đem lọc thu được Fe2O3 tinh khiết.
III. Bài tập tự luyện
Bài 1 Thuốc thử dùng để nhận biết dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 là:
A. K2SO4 B. Ba(OH)2 C. NaCl D. NaNO3
Bài 2: Để nhận biết 2 lọ mất nhãn đựng CaO và MgO ta dùng:
A. HCl B. H2O C. HNO3 D. Quỳ tím khô.
Bài 3: Để nhận biết 3 khí không màu: SO2, O2, H2 đựng trong 3 lọ mất nhãn ta dùng:
A. Giấy quỳ tím ẩm
B. Giấy quỳ tím ẩm và dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ C. Than hồng trên que đóm
D. Dẫn các khí vào nước vôi trong
Bài 4: Để loại bỏ khí CO2 có lẫn trong hỗn hợp (O2, CO2), người ta cho hỗn hợp đi qua dung dịch chứa:
A. HCl B. Ca(OH)2 C. Na2SO4 D. NaCl
Bài 5: Có 3 ống nghiệm đựng các dung dịch: Ba(NO3)2, KOH, HCl. Dùng thêm thuốc thử nào sau đây để nhận biết được chúng ?
A. Quỳ tím
B. Dung dịch phenolphtalein C. CO2 D. Dung dịch NaOH
Bài 6: Có 3 lọ mất nhãn đựng riêng biệt 3 dung dịch của 3 chất: HCl, Na2SO4, NaOH.
Chỉ dùng một hóa chất nào sau đây để phân biệt chúng?
A. Dung dịch BaCl2 B. Quỳ tím
C. Dung dịch Ba(OH)2 D. Zn
Bài 7: Thuốc thử để nhận biết ba lọ mất nhãn chứa riêng biệt 3 dung dịch: H2SO4, BaCl2, NaCl là:
A. Phenolphtalein.
B. Dung dịch NaOH.
C. Dung dịch Na2CO3. D. Dung dịch Na2SO4.
Bài 8: Sau khi làm thí nghiệm, có những khí thải độc hại: HCl, H2S, CO2, SO2. Dùng chất nào sau đây để loại bỏ chúng là tốt nhất?
A. Muối NaCl B. Nước vôi trong C. Dung dịch HCl D. Dung dịch NaNO3
Bài 9: Để làm sạch dung dịch đồng nitrat Cu(NO3)2 có lẫn tạp chất bạc nitrat AgNO3. Ta dùng kim loại:
A. Mg B. Cu C. Fe D. Au
Bài 10: Để nhận biết 3 lọ mất nhãn đựng 3 dung dịch CuCl2, FeCl3, MgCl2 ta dùng:
A. Quỳ tím
B. Dung dịch Ba(NO3)2
C. Dung dịch AgNO3
D. Dung dịch KOH Đáp án tham khảo:
1B 2B 3B 4B 5A 6B 7C 8B 9B 10D
