1. Lý thuyết cơ bản về thuốc thử hóa học lớp 9 của THCS
[áp dụng để nhận biết và phân biệt kim loại]
|
KL, Ion |
Thuốc thử |
Hiện tượng |
Giải thích, viết PTHH |
|
Na, K |
H2O |
Tan + dd trong |
Na + H2O → NaOH + 1/2 H2 K + H2O → KOH + 1/2 H2 |
|
Ca |
H2O |
Tan + dd đục |
Ca + H2O → Ca[OH]2 + H2 |
|
Ba |
H2O Axit H2SO4 |
Tan+dd trong ↓ trắng |
Ba + H2O → Ba[OH]2 + H2 Ba + H2SO4 → BaSO4 + H2 |
|
Al Al3+ |
Dd kiềm Dd NH3 dư |
Tan ↓trắng, không tan |
Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + 3/2H2 Al3+ +NH3 + H2O → Al[OH]3 + NH4+ |
|
Zn2+ |
Dd NH3 dư |
↓ trắng sau đó tan |
Zn2+ + NH3 + H2O → Zn[OH]2 + NH4+ Zn[OH]2 + NH3 → [Zn[NH3]4][OH]2 |
|
Fe Fe2+ Fe3+ |
Khí Clo Dd NaOH Dd NaOH, NH3 |
Trắng xám → nâu đỏ ↓ trắng xanh hóa đỏ nâu ↓ đỏ nâu |
2Fe[trắng xám] + 3Cl2[vàng lục] → 2FeCl3[nâu đỏ] Fe2+ + 2OH- → Fe[OH]2↓ [trắng xanh] Fe[OH]2 + O2 + H2O → Fe[OH]3↓ [nâu đỏ] Fe3+ + 3OH- → Fe[OH]3↓ Fe3+ + NH3 + H2O → Fe[OH]3↓ + NH4+ |
|
Hg |
HNO3 đặc |
Tan, khí màu nâu |
Hg + 4HNO3 → Hg[NO3]2 + 2NO2↑+ H2O |
|
Cu Cu2+ Cu [đỏ] |
HNO3 đặc Dd NH3 dư AgNO3 |
Tan, dd xanh, khí màu nâu ↓ xanh sau đó tan Tan, dd xanh |
Cu + 4HNO3 → Cu[NO3]2 + NO2 ↑+ 2H2O Cu2+ + NH3 + H2O → Cu[OH]2 + NH4+ Cu[OH]2 + NH3 → [Cu[NH3]4][OH]2 Cu + 2AgNO3 → Cu[NO3]2 + 2Ag↓ |
|
Ag Ag+ |
HNO3 sau đó cho NaCl Dd H2S, dd NaOH |
Tan, khí màu nâu và kết tủa trắng Kết tủa đen |
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2↑ + H2O AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3 Ag+ + S2- → Ag2S↓ Ag+ + OH- → AgOH 2AgOH → Ag2O↓ + H2O |
|
Mg Mg2+ |
Dd HCl Dd CO32- |
Tan, có khí ↓trắng |
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Mg2+ + CO32- → MgCO3↓ |
|
Pb Pb2+ |
Dd HCl Dd H2S |
↓ trắng ↓đen |
Pb + 2HCl → PbCl2↓ + H2 Pb2+ + S2- → PbS↓ |
|
Na K Ca Ba |
Đốt trên ngọn lửa và quan sát |
- Màu vàng tươi - Màu tím [tím hồng] - Màu đỏ da cam - Màu lục [hơi vàng] |
2. Một số trường hợp nhận biết.
· Nhận biết bằng thuốc thử tự chọn.
Đây là loại bài nhận biết mà thuốc thử sử dụng không bị ghò ép mà được lựa chọn tự do. Tuy nhiên thuốc thử lựa chọn phải nhận biết được rõ từng chất và phải thích hợp.
Ví dụ: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg[NO3]2, Fe[NO3]2, Cu[NO3]2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày phương án phân biệt 8 dung dịch nói trên.
Hướng dẫn giải
Thuốc thử để phân biệt là: dd BaCl2, dd NaOH. Cách làm như sau:
- Cho dd BaCl2 vào 8 dung dịch sẽ thấy ở 4 dung dịch có kết tủa là: Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4 [nhóm A] còn 4 dung dịch không có hiện tượng gì là: NaNO3, Mg[NO3]2, Fe[NO3]2, Cu[NO3]2 [nhóm B].
- Trong mỗi nhóm A, B đều dùng dd NaOH để thử:
Nhận ra Na2SO4 và NaNO3 không có hiện tượng gì
Nhận ra CuSO4 và Cu[NO3]2 tạo kết tủa màu xanh:
CuSO4 + 2NaOH → Cu[OH]2↓ + Na2SO4
Xanh
Nhận ra MgSO4 và Mg[NO3]2 tạo kết tủa màu trắng:
Mg[NO3]2 + 2NaOH → Mg[OH]2↓ + 2NaNO3
Trắng
Nhận ra FeSO4 và Fe[NO3]2 tạo kết tủa màu trắng hơi xanh, sau đó một lúc kết tủa sẽ chuyển thành màu nâu đỏ
FeSO4 + 2NaOH → Fe[OH]2↓ + Na2SO4
4Fe[OH]2 + O2 + 2H2O → 4Fe[OH]3↓ nâu đỏ
· Nhận biết chỉ bằng thuốc thử qui định
Đây là dạng bài tập đề bài đã cho sẵn một loại thuốc thử nhất định và yêu cầu chỉ dùng thuốc thử này để nhận biết một loạt các chất mà đề bài yêu đã cho.
Ví dụ: Nhận biết các chất trong mỗi cặp dưới đây chỉ bằng dung dịch HCl
a. 4 dung dịch : MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl
b. 4 chất rắn : NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4
Hướng dẫn giải
a. Xét khả năng phản ứng của 4 chất, nhận được chỉ có MgSO4 tạo được kết tủa với 2 dung dịch khác:
MgSO4 + 2NaOH → Mg[OH]2↓ + Na2SO4
MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2
Suy ra dung dịch còn lại không kết tủa là NaCl.
- Dùng axit HCl hòa tan 2 kết tủa thấy kết tủa không tan là BaSO4 → nhận được BaCl2, kết tủa tan là Mg[OH]2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O thì nhận được NaOH
b. Hòa tan 4 chất rắn bằng dung dịch HCl nhận được BaSO4 không tan, NaCl tan mà không có khí bay ra. Còn:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O
- Thả lần lượt 2 chất rắn Na2CO3, BaCO3 vào 2 dung dịch vừa tạo ra → sẽ nhận ra Na2CO3 có kết tủa:
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl
Còn lại là BaCO3.
· Không dùng thuốc thử khác, chỉ dùng chất của đầu bài để phân biệt các chất đã cho.
Bài tập này sử dụng phương pháp sau:
- Dựa vào màu sắc của các dung dịch.
- Các phản ứng hóa học đặc trưng của các hóa chất cần nhận biết.
- Lập bảng để nhận biết.
Ví dụ: Có 5 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch sau đây: NaHSO4, KHCO3, Na2SO3, Mg[HCO3]2, Ba[HCO3]2. Trình bày cách nhận biết từng dung dịch chỉ được dùng thêm cách đun nóng.
Hướng dẫn giải
- Đun nóng các mẫu thử đựng các hóa chất trên, có hai ống nghiệm cho kết tủa và khí bay lên, 3 ống nghiệm không cho kết tủa.
tº
Mg[HCO3]2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
tº
Ba[HCO3]2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O
- Lấy vài giọt dung dịch ở một trong hai lọ đựng các dung dịch có kết tủa khi đun nóng trên nhỏ vào các ống nghiệm đựng các dung dịch khác, một ống nghiệm thấy có khí bay lên là NaHSO4.
2NaHSO4 + Mg[HCO3]2 → Na2SO4 + MgSO4 + 2CO2↑ + 2H2O
2NaHSO4 + Ba[HCO3]2 → Na2SO4 + BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O
Như vậy chất trong dung dịch lọ nào vừa cho kết tủa vừa có khí bay lên lọ đó đựng Ba[HCO3]2, lọ kia là Mg[HCO3]2.
- Lấy vài giọt Ba[HCO3]2 đã biết nhỏ vào hai ống nghiệm chứa các chất còn lại, ống nghiệm nào cho kết tủa là Na2SO3
Na2SO3 + Ba[HCO3]2 → BaSO3↓ + 2NaHCO3
Ống nghiệm còn lại chứa dung dịch KHCO3.
Ø Bài tập vận dụng
Bài 1. Hãy nhận biết chỉ bằng 2 hóa chất đơn giản tự chọn:
a. 9 chất rắn : Ag2O, BaO, MgO, MnO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaCO3, CuO
b. 6 chất bột: Mg[OH]2, Zn[OH]2, Fe[OH]3, BaCl2, sôđa, xút ăn da
c. 3 dung dịch: NaCl, HCl, NaNO3, chỉ bằng 2 kim loại.
d. 4 chất bột : Na2CO3, NaCl, BaCO3, BaSO4 chỉ bằng CO2, H2O
Bài 2. Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg[NO3]2, Fe[NO3]2, Cu[NO3]2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày phương án phân biệt 8 dung dịch nói trên.