CHUYÊN ĐỀ 1: NHẬN BIẾT CÁC CHẤT VÔ CƠ A. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP I - NGUYÊN TẮC CHUNG ĐỂ NHẬN BIẾT CÁC CHẤT 1. Phƣơng pháp vật lí: Dựa vào các đặc trưng vật lí sau như - Trạng thái: rắn, lỏng, khí. - Màu sắc: Không màu, trắng, xanh, đen, nâu,… - Mùi, vị: Hắc, sốc, thơm,… - Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy,… - Khối lượng riêng, trọng lượng riêng,… - Khả năng hòa tan trong dung môi. - Tỏa nhiệt hay thu nhiệt khi hòa tan. 2. Phƣơng pháp hóa học: - Dùng một thuốc thử tạo với chất cần nhận biết một sản phẩm đặc trưng (Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh) và dễ nhận biết như: một chất kết tủa, một hợp chất có màu hoặc một chất khí khó tan sủi bọt, bay khỏi dung dịch. - Dựa vào tính chất vật lí để biết đặc điểm của chất như: màu sắc, mùi, vị, sự biến đổi trạng thái rắn – lỏng – khí,… 3. Các bƣớc trình bày bài tập nhận biết ● Bước 1: Phân loại các chất mất nhãn xác định tính chất đặc trưng chọn thuốc thử. ● Bước 2: Trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử (trừ trường hợp là chất khí). ● Bước 3: Nêu thuốc thử đã chọn? Chất đã nhận ra? Dấu hiệu nhận biết (hiện tượng gì?), viết phương trình phản ứng. Lưu ý: - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A. - Nhiều phản ứng xảy ra nhưng không có hiện tượng thì không thể nhận biết được bằng phương pháp hóa học. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 1
Ví dụ: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaOH + HCl NaCl + H2O II – THUỐC THỬ ĐẶC TRƢNG ĐỂ NHẬN BIẾT CÁC CHẤT 1. Nhận biết một số kim loại và phi kim thƣờng gặp STT Chất cần nhận biết Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng 1 Kim loại hoạt động (đứng dd HCl, 2R 2nHCl 2RCln nH2 2R nH2SO4 R2 (SO4 )n nH2 trước hiđro trong dãy hoạt H2SO4 động hóa học) loãng,... 2 Kim loại đầu dãy hoạt H2O Có khí H2 thoát ra, phản ứng toả nhiều động hóa học K, Ba, Ca, nhiệt Na 2R 2nH2O 2R(OH)n nH2 3 Kim loại có Dung dịch Kim loại tan, có khí H2 thoát ra hiđroxit lưỡng tính: Al, kiềm R (4 n)NaOH (n 2)H2O Zn, Sn, Pb,... Na(4n)RO2 n H2 2 4 Kim loại có tính dung dịch R 2nHNO3(ñ) R(NO3)n nNO2 nH2O khử yếu: Cu, Ag, Hg HNO3 đặc, maøu naâuñoû H2SO4 đặc 2R 2nH2SO4(ñ) R2 (SO4 )n nSO2 2nH2O muøi haéc 5 C (than) Đốt cháy Đốt cháy tạo khí làm đục nước vôi trong 6 P (đỏ) Đốt cháy C + O2 to CO2 Tạo ra P2O5 tan trong H2O cho dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ 7S Đốt cháy 4P + 5O2 to 2P2O5 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 Lưu huỳnh ở trạng thái rắn, màu vàng, đốt cháy tạo khí mùi hắc 8 I2 S + O2 to SO2 - Hồ tinh bột I2 ở trạng thái rắn, màu đen tím, làm hồ - Đun nóng tinh bột chuyển thành màu xanh tím, khi đun nóng thì I2 thăng hoa hết CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 2
2. Nhận biết chất khí ST Khí cần Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng T nhận biết 1 H2 CuO CuO H2 to Cu H2O maøu ñen maøu ñoû 2 O2 Tàn đóm đỏ Bùng cháy Đốt, làm lạnh, CuSO4 khan 2H2 + O2 to 2H2O CuSO4 5H2O CuSO4.5H2O maøu traéng maøu xanh 3 O3 dd KI, hồ tinh O3 2KI H2O 2KOH I2 O2 bột ñen tím 4 Cl2 Giấy màu ẩm I2 làm hồ tinh bột hóa xanh tím Màu vàng lục, nặng hơn không khí, mùi hắc, độc, ít tan trong nước. Làm nhạt màu của mẩu giấy màu do Cl2 phản ứng với H2O sinh ra HClO có tính tẩy màu 5 HCl dd NH3 Cl2 H2O HCl HClO 6 H2S dd CuSO4 NH3 HCl NH4Cl AgNO3 Pb(NO3)2 khoùi traéng Không màu, nặng hơn không khí, có mùi trứng thối và độc. Lượng rất nhỏ khí H2S có trong không khí cũng dễ dàng nhận ra nhờ mùi trứng thối khó chịu của nó. Khí H2S tạo kết tủa sunfua có màu đen với các dung dịch của nhiều muối ngay trong môi trường axit 7 SO2 dd Br2 CuSO4 H2S CuS H2SO4 dd Ca(OH)2 dư maøu ñen dd KMnO4 Không màu, nặng hơn không khí, có mùi hắc, gây ngạt và độc, làm nhạt màu dung dịch brom, làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu thuốc tím SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 2HBr naâu ñoû khoâng maøu SO2 Ca(OH)2 CaSO3 H2O vaån ñuïc 5SO2 2KMnO4 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 maøu tím khoâng maøu CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 3
SO3 dd BaCl2 BaCl2 SO3 H2O BaSO4 2HCl maøu traéng 8 CO CuO CuO CO to Cu CO2 maøu ñen maøu ñoû 9 CO2 Ca(OH)2 dư Khí CO2 không màu, không mùi, nặng hơn không hay dd Ba(OH)2 khí, rất ít tan trong nước, nên khi tạo thành từ dư dung dịch nước nó sủi bọt khá mạnh và đặc trưng 10 N2 Que đóm đang CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H2O cháy vaån ñuïc N2 không duy trì sự cháy nên que đóm tắt 11 NO Không khí 2NO O2 2NO2 12 NO2 Quỳ tím ẩm naâu ñoû 13 N2O Quỳ tím ẩm 14 NH3 Nặng hơn không khí, màu nâu đỏ, độc, ít tan trong nước và phản ứng được với nước tạo thành HNO3 dd HCl đặc 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO (quỳ tím hóa đỏ) Không màu, không mùi, gây cười 3. Nhận biết oxit Không màu, nhẹ hơn không khí, tan nhiều trong ST Oxit cần Thuốc thử nước, có mùi khai đặc trưng, kích thích mắt và hệ T nhận biết thống hô hấp rất mạnh. Lượng rất nhỏ khí này trong không khí cũng khiến ta nhận ra ngay bằng mùi khai rất đặc trưng của nó. NH3 + H2O NH4+ + OH- (quỳ tím hóa xanh) NH3 HCl NH4Cl khoùi traéng Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng 1 H2O CuSO4 khan CuSO4 5H2O CuSO4 .5H2O 2 P2O5 Nước, quỳ tím Maøu traéng Maøu xanh 3 SiO2 dd HF P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (làm quỳ tím hóa đỏ) SiO2 tan trong dung dịch HF tạo dung dịch không màu 4 Na2O Nước, SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O K2O quỳ tím Tan trong H2O cho dung dịch trong suốt, làm quỳ BaO tím hóa xanh R2On + nH2O R(OH)n (với R là Na, K, Ba) CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 4
5 CaO Nước, Tạo dung dịch vẩn đục, làm quỳ tím hóa xanh 6 Al2O3 quỳ tím CaO + H2O Ca(OH)2 Dung dịch axit Tạo dung dịch trong suốt 7 CuO Dung dịch kiềm Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Axit loại I (HCl, H2SO4 loãng,...) CuO 2HCl CuCl2 H2O maøu xanh CuO H2SO4 CuSO4 H2O maøu xanh 8 Ag2O Axit HCl Ag2O 2HCl 2AgCl H2O maøu traéng 9 MnO2, dd HCl đặc MnO2 4HCl (ñ) to MnCl2 Cl2 2H2O PbO2 vaøng luïc PbO2 4HCl (ñ) to PbCl2 Cl2 2H2O vaøng luïc 4. Nhận biết axit ● Làm quỳ tím hóa đỏ ● Với mỗi axit khác nhau ta dùng thuốc thử đặc trưng như sau: STT Axit cần nhận Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng biết 1 HCl AgNO3 HCl AgNO3 AgCl HNO3 keát tuûatraéng 2 H2S dd CuSO4 H2S CuSO4 CuS H2SO4 maøu ñen dd Pb(NO3)2 H2S Pb(NO3)2 PbS 2HNO3 maøu ñen 3 H2SO4 dd Ba(OH)2 H2SO4 Ba(OH)2 BaSO4 2H2O loãng Cu keát tuûatraéng 4 H2SO4 đặc 2H2SO4 Cu to CuSO4 SO2 2H2O dd maøu xanh muøisoác 5 HNO3 Cu 8HNO3 3Cu 3Cu(NO3)2 2NO 4H2O dd maøu xanh 2NO O2 2 NO2 khoâng maøu naâu ñoû 6 CH3COOH dd Na2CO3 2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + CO2 + H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 5
5. Nhận biết bazơ Mùi giấm STT Bazơ cần Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng nhận biết Hóa xanh Chuyển thành màu hồng 1 dung dịch Quỳ tím Kim loại tan, có khí bay ra 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 kiềm Phenolphtalein Zn + 2NaOH Na2ZnO2 + H2 KOH Al Màu trắng, không hóa nâu trong không khí, không tan trong dung dịch kiềm NaOH Zn Màu trắng keo, tan trong dung dịch kiềm Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Ba(OH)2 Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng Ca(OH)2 2 Mg(OH)2 3 Al(OH)3 6. Nhận biết muối STT Muối cần Thuốc thử nhận biết 1 Muối dd AgNO3 NaCl AgNO3 AgCl NaNO3 clorua maøu traéng Muối nitrat Cu, dd HCl 3Cu 8HCl 8NaNO3 3Cu(NO3)2 8NaCl 2NO 4H2O dd maøu xanh 2NO O2 2NO2 khoâng maøu naâu ñoû 2 Muối dd HCl, H2SO4 Na2S 2HCl 2NaCl H2S sunfua (l) muøi tröùng thoái 3 Muối dd CuSO4 sunfat Na2S CuSO4 CuS Na2SO4 dd BaCl2, 4 Muối Ba(OH)2 maøu ñen sunfit dd HCl Na2SO4 BaCl2 BaSO4 2NaCl 5 Muối dd HCl, cacbonat Ca(OH)2 maøu traéng Na2SO3 2HCl 2NaCl SO2 H2O muøi haéc Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O khoâng maøu Ca(OH)2 CO2 CaCO3 H2O vaån ñuïc 6 Muối Axit mạnh Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 silicat HCl, H2SO4 maøu traéng keo CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 6
7 Muối dd AgNO3 Na3PO4 3AgNO3 Ag3PO4 3NaNO3 photphat maøu vaøng 8 Muối dd kiềm NH4Cl NaOH NaCl NH3 H2O amoni NaOH,... muøi khai Khí NH3 làm xanh quỳ tím ẩm ● Ghi chú: - Dung dịch muối hiđrosunfat (như NaHSO4, KHSO4,…) có tính axit khá mạnh, tác dụng với kim loại hoạt động tạo thành muối và giải phóng khí H2. - Dung dịch muối của axit mạnh và bazơ yếu (như NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3, FeCl3, AgNO3,…) làm quỳ tím hóa đỏ vì gốc bazơ yếu thủy phân cho môi trường axit Ví dụ: NH4 HOH NH3 H3O (hay H ) - Dung dịch muối của axit yếu và bazơ mạnh (như Na2CO3, NaHCO3, Na2S, K2CO3, CH3COONa,…) làm quỳ tím hóa xanh vì gốc axit yếu thủy phân cho môi kiềm Ví dụ: CO32 HOH HCO3 OH - Dung dịch muối của axit mạnh với bazơ mạnh (như NaCl, Na2SO4, NaNO3, KCl, K2SO4, KNO3, BaCl2, Ba(NO3)2, CaCl2, Ca(NO3)2,…) không làm đổi màu quì tím. 7. Nhận cation (ion dƣơng) STT Cation Thuốc Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng cần thử nhận biết 1 Cation Cách 1: Nhúng dây platin vào dung dịch muối natri rồi Na+ đưa đầu dây đó trên ngọn lửa đèn khí không màu, thấy NaCl, ngọn lửa nhuốm màu vàng tƣơi. Tuy nhiên, không khí NaNO3, trong trong phòng thí nghiệm thường có bụi, trong bụi … nhiều khi có vết muối natri nên ta thấy ngọn lửa có màu vàng. Vì vậy, trước khi tiến hành thử ta nhúng dây platin nhiều lần vào dung dịch HCl sạch và chỉ kết luận trong dung dịch có mặt ion Na+ khi ngọn lửa có màu vàng tươi. (Dùng dây platin thì lâu bị ăn mòn hơn nhưng đắt và cũng khó kiếm hơn, có thể dùng dây tóc bóng đèn hỏng hoặc dây Ni – Cr từ dây bếp điện) Cách 2: Đổ 2 – 3 ml cồn vào chén sứ miệng rộng, lòng chén càng nông càng tốt. Đốt cho cồn cháy, lấy tinh thể khô muối của natri đã tán nhỏ, rắc đều lên khắp ngọn CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 7
lửa và dùng đũa thủy tinh khuối trong chén. Ngọn lửa của cồn cháy trong chén cũng nhuốm màu vàng tươi đặc trưng. 2 Cation K+ Tiến hành tượng tự như nhận biết Na+, ngọn lửa có màu tím đỏ KCl, KNO3,… Tiến hành tượng tự như nhận biết Na+, ngọn lửa có màu đỏ tía 3 Cation Li+ LiCl, LiNO3,… 4 Cation dd H2SO4 Để nhận biết cation Ba2+ và tách nó khỏi dung dịch Ba2+ người ta dùng dung dịch H2SO4 loãng, thuốc thử này BaCl2, tạo với ion Ba2+ kết tủa màu trắng không tan trong Ba(NO3)2 thuốc thử dư ,… BaCl2 H2SO4 BaSO4 2HCl maøu traéng 5 Cation dd kiềm Có kết tủa, sau đó kết tủa tan trong thuốc thử dư Al3+, Cr3+ NaOH,... AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl AlCl3, Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Al2(SO4)3 CrCl3 3NaOH Cr(OH)3 3NaCl , maøu xanh CrCl3, Cr(OH)3 NaOH NaCrO2 2H2O Cr2(SO4)3 dd maøu xanh ,… 6 Cation dd kiềm FeCl2 2NaOH Fe(OH)2 2NaCl Fe2+ NaOH,... maøu traéng xanh FeCl2, Hóa nâu đỏ trong không khí FeSO4,… 4Fe(OH)2 O2 2H2O 4Fe(OH)3 maøu naâu ño 7 Cation Fe3+ dd kiềm FeCl3 3NaOH Fe(OH)3 3NaCl FeCl3, NaOH,... maøu naâu ñoû Fe2(SO4)3,… 8 Cation dd kiềm CuCl2 2NaOH Cu(OH)2 2NaCl Cu2+ NaOH,... maøu xanh CuCl2, dd NH3 CuCl2 2NH3 2H2O Cu(OH)2 2NH4Cl CuSO4,… maøu xanh CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 8
Cu(OH)2 4NH3 [Cu(NH3 )4 ](OH)2 dd maøu xanh B. GIẢI CHI TIẾT CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: KHÔNG HẠN CHẾ THUỐC THỬ Câu 1. Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt 5 lọ mất nhãn chứa 5 dung dịch: NaCl; NH4Cl; FeCl3; AlCl3; (NH4)2SO4. (Đề thi tuyển sinh chuyên Quảng Bình, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Trích mỗi lọ 1 một ít cho vào 5 ống nghiệm làm mẫu thử. Cho thuốc thử là dung dịch Ba(OH)2 dư lần lượt vào các mẫu thử, đun nóng nhẹ. - Mẫu thử có khí mùi khai thoát ra là dung dịch NH4Cl. 2NH4Cl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2NH3 + 2H2O - Mẫu thử có kết tủa màu nâu đỏ là dung dịch FeCl3. 2FeCl3 + 3Ba(OH)2 3BaCl2 + 2Fe(OH)3 - Mẫu thử có khí mùi khai thoát ra và có kết tủa trắng là dung dịch (NH4)2SO4. (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2NH3 + 2H2O. - Mẫu thử có kết tủa màu trắng keo, sau đó kết tủa tan trong dung dịch Ba(OH)2 dư là dung dịch AlCl3. 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 3BaCl2 + 2Al(OH)3 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O - Mẫu thử không có hiện tượng gì là NaCl. Câu 2. Có bốn bình mất nhãn, mỗi bình chứa một trong bốn dung dịch không màu là: HCl, H2SO4, Na2SO4, NaNO3. Trình bày cách phân biệt dung dịch đựng trong mỗi bình, viết phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Sở GD-ĐT HN, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Trích mẫu thử vào các ống nghiệm riêng biệt, đánh số thứ tự tương ứng. Cho giấy quỳ tím lần lượt vào từng mẫu thử và quan sát hiện tượng: - Mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu đỏ: HCl và H2SO4 (nhóm 1). - Mẫu thử không làm đổi màu quỳ tím: Na2SO4 và NaNO3 (nhóm 2). Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl2 vào mẫu thử ở nhóm 1 và nhóm 2, quan sát hiện tượng: CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 9
- Mẫu thử ở nhóm 1 có kết tủa trắng: dung dịch H2SO4 BaCl2 + H2SO4 BaSO4↓ + 2HCl - Mẫu thử ở nhóm 1 không có hiện tượng: dung dịch HCl - Mẫu thử ở nhóm 2 có kết tủa trắng: dung dịch Na2SO4 BaCl2 + Na2SO4 BaSO4↓ + 2NaCl - Mẫu thử ở nhóm 2 không có hiện tượng: dung dịch NaNO3 Câu 3. Trình bày phương pháp hóa học phân biệt 4 ống nghiệm không dán nhãn chứa các dung dịch riêng biệt sau: HCl, NaCl, Na2SO4 và Ba(NO3)2. (Đề thi tuyển sinh chuyên Hưng Yên, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích mẫu thử, đánh số thứ tự. - Chọn thuốc thử: Dung dịch Na2CO3 Cho lần lượt dung dịch Na2CO3 vào các mẫu thử đã đánh số thứ tự: + Ở mẫu nào thấy sủi bọt khí là dung dịch HCl. PTHH: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O + Ở mẫu nào thấy xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Ba(NO3)2. PTHH: Na2CO3 + Ba(NO3)2 → BaCO3↓ + 2NaNO3 + Mẫu không có hiện tượng gì là: NaCl, Na2SO4 (nhóm 1) Lần lượt cho dd Ba(NO3)2 đã nhận biết ở trên cho vào các mẫu thử đã trích ở nhóm 1 Ở mẫu nào thấy xuất hiện kết tủa trắng là Na2SO4 Mẫu còn lại là: dung dịch NaCl PTHH: Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaNO3 Câu 4. bày phương pháp hóa học phân biệt các dung dịch trong các lọ riêng biệt sau: NaOH, Ba(OH)2, NaNO3, NaCl, BaCl2. Viết các phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Sơn La, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích một ít mỗi dung dịch làm mẫu thử, đánh số thứ tự từng mẫu thử - Nhỏ lần lượt 4 mẫu thử lên 4 mẩu giấy quỳ tím + Mẫu thử làm quì hóa xanh Mẫu thử đó là dung dịch NaOH và Ba(OH)2 (Nhóm 1) + Mẫu thử không đổi màu quỳ là NaCl, NaNO3 và BaCl2 (Nhóm 2) - Nhỏ dung dịch Na2CO3 lần lượt vào các mẫu thử nhóm 1 và nhóm 2 + Mẫu thử nhóm 1 xuất hiện kết tủa trắng Dung dịch đó là Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Na2CO3 BaCO3↓ + 2NaOH + Mẫu thử nhóm 1 không hiện tượng là dung dịch NaOH + Mẫu thử nhóm 2 xuất hiện kết tủa trắng Dung dịch đó là BaCl2 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 ↓ + 2NaCl 10 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
+ Mẫu thử nhóm 2 không hiện tượng là NaCl và NaNO3 (Nhóm 3) - Nhỏ dung dịch AgNO3 vào các mẫu thử nhóm 3: + Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch NaCl AgNO3 + NaCl AgCl ↓ + NaNO3 + Mẫu thử không hiện tượng là dung dịch NaNO3 Câu 5. Có bốn dung dịch mất nhãn đựng trong bốn lọ riêng biệt: NaCl, NaOH, H2SO4, HCl. Bằng phương pháp hóa học, hãy nêu cách nhận biết từng dung dịch trên. Viết phương trình phản ứng hóa học minh họa (nếu có). (Đề thi tuyển sinh chuyên Trà Vinh, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Trích một ít mỗi dung dịch làm mẫu thử, đánh số thứ tự từng mẫu thử. - Cho quì tím vào lần lượt 4 mẫu thử trên, nếu mẫu thử: + Làm quì tím hóa xanh là dung dịch NaOH. + Làm quì tím hóa đỏ là dung dịch H2SO4 và HCl (nhóm 1). + Không hiện tượng là dung dịch NaCl. - Cho lần lượt dung dịch BaCl2 vào nhóm 1: + Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch H2SO4 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl + Mẫu thử không hiện tượng là dung dịch HCl. Câu 6. Có 5 lọ mất nhãn đựng riêng biệt từng dung dịch sau: BaCl2, NaCl, K2SO4, CH3COOH, NaNO3. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các dung dịch trên. Viết các phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Kiên Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Nhận biết 5 dung dịch đựng trong 5 lọ bị mất nhãn: Trích các mẫu thử vào 5 ống nghiệm riêng biệt và đánh số thứ tự. Cho quỳ tím vào các mẫu thử, nếu quỳ tím chuyển sang màu đỏ thì dung dịch đó là axit axetic CH3COOH, nếu không có hiện tượng là dung dịch BaCl2, NaCl, K2SO4, NaNO3. Cho dung dịch H2SO4 loãng lần lượt cho vào 4 ống nghiệm còn lại, nếu ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì ống nghiệm đó chứa dung dịch BaCl2, 3 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì xảy ra. PTHH: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl (trắng) Cho dung dịch BaCl2 vào 3 ống nghiệm chứa 3 dung dịch còn lại (NaCl, K2SO4, NaNO3). Nếu ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì ống nghiệm đó chứa dung dịch K2SO4, 2 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 11
PTHH: BaCl2 + K2SO4 BaSO4 + 2KCl (trắng) Cho dung dịch AgNO3 cho vào 2 ống nghiệm chứa 2 dung dịch còn lại, nếu ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì ống nghiệm đó chứa dung dịch NaCl, ống nghiệm không có hiện tượng gì là dung dịch NaNO3. PTHH: AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 (trắng) Câu 7. Trình bày phương pháp nhận biết các lọ dung dịch riêng biệt chứa 4 hóa chất sau: HCl, NaCl, MgCl2, Na2SO4. (Đề thi tuyển sinh chuyên An Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Lần lượt trích mỗi lọ 1 ít cho vào 4 ống nghiệm làm mẫu thử. - Nhúng quỳ tím vào các mẫu thử. + Nếu quỳ tím hóa đỏ, mẫu thử là dung dịch HCl + Nếu quỳ tím không đổi màu là dung dịch NaCl, MgCl2, Na2SO4. (nhóm 1) - Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl2 vào 3 mẫu thử nhóm 1: + Nếu có kết tủa trắng xuất hiện là dung dịch Na2SO4. + Nếu không có hiện tượng gì là 2 dung dịch NaCl, MgCl2. (nhóm 2) - Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH và 2 mẫu thử nhóm 2: + Nếu có kết tủa trắng xuất hiện là dung dịch MgCl2 + Nếu không có hiện tượng gì là dung dịch NaCl. Các phương trình hoá học của phản ứng: BaCl2 + Na2SO4 2NaCl + BaSO4 trắng MgCl2 + 2NaOH 2NaCl + Mg(OH)2 trắng Câu 8. Có các bình chứa khí riêng biệt, mất nhãn sau đây: CO2; SO2; Cl2; N2. Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các khí trên. Viết phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh Chuyên tỉnh Điện Biên, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải Giấy màu Cl2 CO2 SO2 N2 ẩm trắng Không đổi Không đổi Không đổi Nước Brom màu màu màu Mất màu Không đổi Không ht màu Nước vôi ↓ trắng Không ht trong (dư) CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 12
Cl2 + H2O→ HCl + HClO SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O Câu 9. Nêu phương pháp nhận biết các dung dịch muối sau: K2SO3, K2SO4, KCl, KNO3. (Đề thi tuyển sinh Chuyên tỉnh Điện Biên, năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải K2SO3 K2SO4 KCl KNO3 HCl SO2 - -- BaCl2 Trắng -- AgNO3 Trắng - PTHH: K2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2KCl BaSO3 + 2HCl BaCl2 + SO2+ H2O AgNO3 + KCl AgCl + KNO3 Câu 10. Có 4 lọ mất nhãn đựng 4 chất bột riêng biệt sau: Fe2O3,Fe3O4, Al2O3, FeO. Trình bày phương pháp hóa học phân biệt 4 chất bột trên và viết PTHH của các phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Thái Nguyên, năm học 2018 - 2019) Hướng dẫn giải - Lấy mỗi chất một ít ra làm nhiều mẫu thử và đánh số thứ tự - Cho dd NaOH dư lần lượt vào các mẫu thử: + Mẫu nào tan là Al2O3 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O + Mẫu nào không tan là FeO, Fe3O4, Fe2O3 - Cho H2SO4 đặc vào 3 mẫu còn lại, đun nóng: + Mẫu nào tan, không sủi bọt khí là Fe2O3 Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O + Mẫu nào tan, có sủi bọt khí là FeO và Fe3O4 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 5H2O - Cho dd HCl loãng, dư vào 2 mẫu còn lại, sau đó cho tiếp Cu vào dung dịch thu được từ 2 mẫu đó, mẫu nào Cu tan là Fe3O4, mẫu nào Cu không tan là FeO. FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 13
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 Câu 11. Cho dung dịch chứa hỗn hợp 5 muối sau: Na2CO3, Na2SO3, NaHCO3, Na2SO4 và NaNO3. Trình bày phương pháp hóa học chứng minh sự có mặt của các muối trên. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An, năm học 2015 - 2016) Hướng dẫn giải Chứng minh sự có mặt Na2CO3, Na2SO3, NaHCO3, Na2SO4 và NaNO3 trong cùng một dung dịch hỗn hợp. Nhúng đũa thủy tinh vào dung dịch rồi hơ trên lửa đèn khí. Nếu có phát ra ánh sáng màu vàng thì trong dung dịch có muối của Natri. Trích lấy dung dịch thành 2 mẫu nhỏ rồi cho vào 2 ống nghiệm. -Mẫu 1: Cho Cu vào và nhỏ tiếp dung dịch HCl, nếu có khí màu nâu (hoặc khí không màu hóa nâu) thì chứng tỏ trong dung dịch có NaNO3. 3Cu + 8HCl + 8NaNO3 8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO NO + ½ O2 NO2 - Mẫu 2: Cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, lọc lấy kết tủa A và dung dịch B. Cho A vào dung dịch HCl dư, nếu kết tủa không tan hết thì hỗn hợp ban đầu có Na2SO4. Dẫn khí thoát ra lần lượt qua dung dịch brom dư và nước vôi trong. Nếu dung dịch brom nhạt màu và nước vôi bị đục thì chứng tỏ hỗn hợp đầu có Na2SO3 và Na2CO3: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl BaCl2 + Na2SO3 BaSO3 + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 BaSO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + SO2 SO2 + 2H2O + Br2 H2SO4 + 2HBr CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Cho dung dịch Ca(OH)2 vào dung dịch B, nếu có kết tủa trắng thì dung dịch ban đầu có NaHCO3. Ca(OH)2 + 2NaHCO3 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O Hoặc Ca(OH)2 dư + NaHCO3 CaCO3 + NaOH + H2O Câu 12. Trong một bình kín chứa đồng thời các khí SO2, CO2, SO3, CO. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết từng khí trong hỗn hợp trên. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Đại học sư phạm Hà Nội, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải - Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch BaCl2 dư, nếu xuất hiện kết tủa trắng thì chứng tỏ hỗn hợp có SO3: CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 14
SO3 + H2O + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Dẫn khí thoát ra vào bình dung dịch brom dư, nếu dung dịch nhạt màu da cam thì hỗn hợp đầu có SO2: SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua nước vôi trong nếu nước vôi bị đục thì hỗn hợp có CO2. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Dẫn khí thoát ra qua dung dịch PdCl2, nếu có kết tủa màu vàng thì hỗn hợp đầu có CO: CO + H2O + PdCl2 2HCl + CO2 + Pd (chất rắn màu vàng) Câu 13. Dùng phương pháp hóa học để nhận biết các chất khí riêng biệt đựng trong các bình mất nhãn: CO2, SO2, C2H4, CH4, H2, N2 (trình bày theo phương pháp kẻ bảng và viết phương trình hóa học minh họa). (Đề thi tuyển sinh Chuyên Amsterdam - Hà Nội, năm học 2017 - 2018) Hướng dẫn giải Thuốc thử CO2 SO2 C2H4 CH4 H2 N2 dd nước vôi Kết tủa Kết tủa Không HT Không Không Không HT HT HT trong trắng trắng (đục dung (đục dung dịch) dịch) Nhóm I Nhóm II Nước brom Không HT Nhạt màu Nhạt màu Không Không Không Nhận ra da cam da cam HT HT HT Đốt cháy, Nhận Nhận ra dẫn SP CO2 ra SO2 C2H4 Cháy, Cháy, Không vào nước nước vôi nƣớc cháy đục vôi vôi trong không đục Các PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 15
C2H4 + Br2 C2H4Br2 CH4 + 2O2 t0 CO2 + 2H2O (do có CO2 nên sản phẩm làm đục nước vôi trong) 2H2 + O2 t0 2H2O Câu 14. Có 3 mẫu phân bón hoá học ở thể rắn đựng trong các lọ riêng biệt không ghi nhãn là NH4NO3, NH4Cl và (NH4)2SO4. Hãy phân biệt các mẫu phân bón trên bằng phương pháp hoá học, viết phương trình hoá học minh hoạ. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Amsterdam - Hà Nội, năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải Phương pháp nhận biết được mô tả như sau: Thuốc thử NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 trắng dd BaCl2 trắng dd AgNO3 Phương trình hóa học: (NH4)2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NH4Cl NH4Cl + AgNO3 AgCl + NH4NO3 Câu 14. Có 3 mẫu phân bón hoá học ở thể rắn đựng trong các lọ riêng biệt không ghi nhãn là NH4NO3, NH4Cl và (NH4)2SO4. Hãy phân biệt các mẫu phân bón trên bằng phương pháp hoá học, viết phương trình hoá học minh hoạ. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Hà Nội Amsterdam – Năm học 2014 - 2015) Hƣớng dẫn giải Hoà mẫu thử các phân bón vào nước được các dung dịch NH4NO3, NH4Cl và (NH4)2SO4. - Cho mẫu các dung dịch trên vào với dung dịch BaCl2, mẫu nào tạo kết tủa trắng với BaCl2 là (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + BaCl2 BaSO4 + H2O - Hai mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NH4Cl, NH4NO3 cho vào dung dịch AgNO3, mẫu nào tạo kết tủa trắng với AgNO3 là NH4Cl, mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NH4NO3 NH4Cl + AgNO3 AgCl + H2O Câu 16. Bằng phương pháp nào có thể phân biệt được 3 chất bột: BaCO3, MgCO3, Na2CO3. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - tỉnh Thừa Thiên Huế – Năm học 2008 - 2009) Hƣớng dẫn giải - Cho 3 mẫu thử vào H2O nhận ra Na2CO3 vì tan trong nước - Cho H2SO4 vào 2 chất không tan CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 16
+ Nhận ra BaCO3 vì phản ứng tạo ra kết tủa trắng và có khí bay ra BaCO3 + H2SO4 BaSO4 + CO2 + H2O + Nhận ra MgCO3 vì phản ứng chỉ có khí bay ra MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O Dạng 2: HẠN CHẾ THUỐC THỬ Câu 17. Chỉ dùng thêm phenolphtalein, hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch: H2SO4, HCl, Ba(OH)2, AlCl3, Na2SO4 bằng phương pháp hóa học. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lê Quý Đôn – Quảng Trị, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Các bước nhận biết như sau: Bước 1: Trích mẫu thử vào các ống nghiệm, đánh số thứ tự tương ứng. Bước 2: Cho dung dịch phenolphtalein (không màu) vào các mẫu thử và quan sát hiện tượng: + Mẫu thử làm phenolphtalein hóa hồng là dung dịch Ba(OH)2. + Các mẫu còn lại không có hiện tượng là dung dịch: H2SO4, HCl, AlCl3, Na2SO4. Bước 3: Cho dung dịch Ba(OH)2 gốc (đã nhận biết ở trên) từ từ đến dư vào các mẫu thử còn lại và quan sát hiện tượng: + Mẫu thử nào có kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan là dung dịch AlCl3: 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 3BaCl2 Ba(OH)2 (dư) + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O + Mẫu thử không có hiện tượng là dung dịch HCl. + Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng không tan là dung dịch H2SO4 và Na2SO4 (nhóm I) Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaOH Bước 4: Nhỏ vài giọt dung dịch Ba(OH)2 (đã pha thêm phenolphtalein) vào mẫu thử ở nhóm I: + Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng và làm mất màu hồng của phenolphtalein là dung dịch H2SO4. + Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng nhưng màu hồng của phenolphtalein không bị mất là dung dịch Na2SO4. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 17
Câu 18. a) Nêu cách pha loãng axit sunfuric đậm đặc trong phòng thí nghiệm. Giải thích. b) Trong phòng thí nghiệm có 3 lọ mất nhãn đựng ba dung dịch HCl, H2SO4, NaOH có cùng nồng độ CM. Chỉ dùng phenolphtalein và các dụng cụ cần thiết hãy phân biệt ba dung dịch trên. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải a) Để pha loãng axit sunfuric đậm đặc trong phòng thí nghiệm cần rót từ từ axit vào nước (theo tỉ lệ yêu cầu) và khuấy đều. Axit sunfuric đặc nặng hơn nước, khi tan trong nước tỏa nhiệt nếu cho từ từ axit vào nước, nó s chìm xuống đáy nước, sau đó phân bố đều trong toàn bộ dung dịch. Như vậy nhiệt lượng sinh ra được phân bố đều trong dung dịch, nhiệt độ s tăng từ từ không làm cho nước sôi lên một cách quá nhanh nên an toàn. Ngược lại nếu cho nước vào axit, nước s nổi trên bề mặt axit. Vì axit rất háo nước và khi tan trong nước tỏa nhiệt mạnh, nhiệt này làm cho giọt nước khi mới tiếp xúc với axit sôi (có thể gây nổ) và bắn lẫn các giọt axit ra ngoài dễ dây vào quần áo và da gây mục vải, bỏng da… b) Đánh số thứ thự trên các lọ mất nhãn và trích mỗi lọ 2ml (giả sử cùng nồng độ a.103M) cho vào ống nghiệm. - Nhỏ phenolphtalein vào các mẫu thử: Nếu dung dịch chuyển thành màu đỏ thì mẫu thử là NaOH, nếu không đổi màu thì là 2 axit HCl, H2SO4 . - Lấy 1,5 ml dung dịch mỗi axit lần lượt cho vào 2ml dung dịch NaOH có phenolphtalein trên: Nếu làm dung dịch mất màu thì mẫu thử là H2SO4, nếu không làm mất màu thì mẩu thử là HCl. - Phương trình hóa học: HCl + NaOH NaCl + H2O 1,5a 2a (mol) Sau phản ứng NaOH dư 0,5a mol nên dung dịch còn màu đỏ. H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O 1,5a 2a (mol) Sau phản ứng H2SO4 dư 0,5a mol nên dung dịch thu được không màu). CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 18
Câu 19. Chỉ dùng thêm quỳ tím hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt bị mất nhãn sau: Na2CO3, Na2SO4, CH3COONa, Ba(NO3)2, CH3COOH, H2SO4 loãng. (Đề thi tuyển sinh chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích mẫu thử và đánh số thứ tự. - Nhúng quỳ tím vào các mẫu thử : + Mẫu thử làm quỳ tím hóa đỏ: dung dịch CH3COOH, dung dịch H2SO4 loãng (nhóm I) + Mẫu thử làm quỳ tím hóa xanh: dung dịch Na2CO3, dung dịch CH3COONa (nhóm II) + Mẫu thử không làm quỳ tím đổi màu: dung dịch Na2SO4, dung dịch Ba(NO3)2 (nhóm III) - Cho các mẫu thử nhóm I tác dụng lần lượt với các mẫu thử nhóm III : + Có một trường hợp duy nhất xuất hiện kết tủa trắng, từ đó xác định được 2 mẫu thử ban đầu là dung dịch: H2SO4 loãng, Ba(NO3)2. Ba(NO3)2 + H2SO4 BaSO4 + 2HNO3 + Hai mẫu thử còn lại trong từng nhóm đều không có hiện tượng: dung dịch CH3COOH, Na2SO4. - Lấy dung dịch H2SO4 loãng nhận biết được cho vào từng mẫu thử nhóm II : + Mẫu thử có bọt khí thoát ra : dung dịch Na2CO3. H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + H2O + CO2 + Mẫu còn lại không có hiện tượng : dung dịch CH3COONa. H2SO4 + CH3COONa Na2SO4 + 2CH3COOH Câu 20. Có 5 lọ bị mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng r một trong các dung dịch không màu sau: HCl, NaOH, Ba(OH)2, MgCl2, MgSO4. Chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein làm thuốc thử, hãy trình bày cách phân biệt 5 lọ trên và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bắc Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích các mỗi hóa chất một ít làm mẫu thử có đánh số tương ứng và số mẫu cho đủ số lượt nhận biết ở các bước nhận biết. Thuốc thử/Mẫu thử NaOH Ba(OH HCl MgCl2 MgSO Nhận Hồng )2 Không xét Phenolphtalein Khôn màu 4 Phân ra Lấy mẫu làm pp Hồng g màu 2 nhóm chuyển màu hồng 1 Khôn Không g tủa màu Nhận ra 19 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
[Nếu là Ba(OH)2 ] Khôn HCl Lấy mẫu làm pp g tủa chuyển màu hồng 2 [Nếu là NaOH ] Phân biệt Lấy HCl đưa vào 04 Tủa tan Tủa MgCl2 ống có kết tủa hết với không tan hết MgSO4 và Ba(OH)2 với NaOH - Nhỏ dung dịch phenolphtalein vào các mẫu thử . + Có 2 mẫu thử làm phenolphtalein chuyển màu hồng: NaOH, Ba(OH)2 ( Nhóm I) + Có 3 chất không làm phenolphtalein chuyển màu: HCl, MgCl2, MgSO4 ( Nhóm II) - Lấy hai dd gốc tạo màu hồng trong hai chất ở nhóm I nhỏ vào các chất ở nhóm II + Chất ở nhóm II làm mất màu hồng và không xuất hiện kết tủa chất đó là dd HCl HCl + NaOH NaCl + H2O (hoặc: 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O) + Hai chất ở nhóm II làm mất màu hồng và xuất hiện kết tủa là MgCl2 và MgSO4 (Nhóm III) MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 MgCl2 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 + BaCl2 MgSO4 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 + BaSO4 - Gạn lấy 4 kết tủa ở trong 4 ống nghiệm tạo bởi các chất trong nhóm III. Nhỏ dung dịch HCl vào 4 kết tủa + Nếu có 1 kết tủa tan; 1 kết tủa tan một phần (không tan hết) thì: Chất đã dùng ở nhóm I là Ba(OH)2 chất còn lại của nhóm I là NaOH Chất có kết tủa tan hết ở nhóm III là MgCl2 chất còn lại ở nhóm III là MgSO4 2HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O HCl + BaSO4 (không phản ứng). Câu 21. Chỉ được dùng thêm quỳ tím, hãy phân biệt các dung dịch bị mất nhãn đựng riêng biệt các chất sau: HCl, Ba(OH)2, Na2SO4, H2SO4, KOH. Viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có). CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 20
(Đề thi tuyển sinh chuyên Hoàng Văn Thụ - Hòa Bình, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích mẫu thử các chất cho vào các ống nghiệm đánh số thứ tự - Cho quỳ tím vào mẫu thử các dung dịch: HCl, Ba(OH)2, Na2SO4, H2SO4, KOH + Mẫu thử nào làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ là: HCl, H2SO4 (nhóm 1) + Mẫu thử nào làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là: Ba(OH)2, KOH (nhóm 2) + Mẫu thử nào không làm quỳ tím đổi màu là Na2SO4. - Cho dung dịch Na2SO4 vừa nhận biết được ở trên vào các mẫu thử của nhóm 2 + Nếu xuất hiện kết tủa trắng là Ba(OH)2. + Nếu không có hiện tượng gì là KOH. Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4↓ + 2NaOH - Cho dung dịch Ba(OH)2 vào các mẫu thử của nhóm 1 + Nếu xuất hiện kết tủa trắng là H2SO4 + Nếu không có hiện tượng gì là HCl Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4↓ + 2H2O Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O Câu 22. Chỉ dùng thêm dung dịch H2SO4 làm thuốc thử hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn sau: KCl, Na2SO4, K2CO3, Ba(HCO3)2, MgCl2. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bắc Kạn, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Lấy mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử và đánh STT. - Nhỏ dung dịch H2SO4 lần lượt vào các mẫu thử + Mẫu có sủi bọt khí thoát ra và kết tủa trắng là chứa dung dịch Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 + H2SO4 BaSO4 + 2CO2 + 2H2O + Mẫu chỉ có sủi bọt khí thoát ra là chứa dung dịch K2CO3 K2CO3 + H2SO4 K2SO4 + CO2 + H2O + Mẫu không có hiện tượng là KCl; Na2SO4; MgCl2 (Nhóm I) - Nhỏ dung dịch K2CO3 (đã nhận biết ở trên) vào lần lượt các mẫu thử nhóm (I) + Mẫu có kết tủa trắng là chứa dung dịch MgCl2 K2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2KCl + Mẫu không có hiện tượng là chứa dung dịch KCl; Na2SO4 (Nhóm II) - Nhỏ dung dịch Ba(HCO3)2 (đã nhận biết ở trên) vào lần lượt các mẫu thử trong nhóm (II) + Mẫu có kết tủa trắng là chứa dung dịch Na2SO4 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 + Mẫu còn lại không hiện tượng là chứa dung dịch KCl. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 21
Câu 23. Có 4 lọ mất nhãn đựng 4 dung dịch: BaCl2; H2SO4; NaOH; Ba(OH)2. Hãy nhận biết các dung dịch trên mà chỉ dùng thêm một axit. Viết phương trình hóa học xảy ra và ghi rõ điều kiện (nếu có). (Đề thi tuyển sinh chuyên Lai Châu, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Trích các dung dịch sang các ống nghiệm riêng biệt, đánh số theo thứ tự lần lượt. + Cho dung dịch H3PO4 vào các mẫu thử: - Nếu mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng là Ba(OH)2. 3Ba(OH)2 + 2H3PO4 Ba3(PO4)2 + 6H2O - Nếu mẫu thử nào không có hiện tượng là: BaCl2; H2SO4; NaOH (*) 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O + Cho dung dịch Ba(OH)2 vừa nhận biết được vào các dung dịch ở (*): - Nếu mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng là H2SO4. Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O - Nếu mẫu thử nào không có hiện tượng xảy ra: BaCl2 và NaOH (**). + Cho dung dịch H2SO4 vừa nhận biết được vào các dung dịch ở (**): - Nếu mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng là BaCl2. H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl - Nếu không có hiện tượng là NaOH. H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O Câu 24. Có bốn ống nghiệm, mỗi ống chứa một dung dịch các chất sau: HCl, AgNO3, NaNO3, NaCl. Chỉ được dùng thêm một hóa chất, hãy nhận biết các dung dịch trên. Viết phương trình hóa học xảy ra nếu có. Hƣớng dẫn giải Trích 4 mẫu thử cho vào 4 ống nghiệm và đánh số thứ tự. - Lần lượt đổ các cặp chất vào nhau: + Chất tạo được 2 kết tủa trắng là AgNO3. AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 + Chất duy nhất không có hiện tượng gì là NaNO3. + 2 chất tạo kết tủa trắng với AgNO3 là HCl và NaCl - Cho 1 viên k m vào 2 mẫu thử còn lại: + Mẫu thử có hiện tượng sủi bọt khí là HCl Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 + Mẫu thử không có hiện tượng gì là NaCl. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 22
Câu 25. Chỉ dùng thêm quỳ tím, hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch mất nhãn sau: NaOH, H2SO4, BaCl2, Na2SO4, NaCl. Viết phương trình hóa học minh họa (nếu có). (Đề thi tuyển sinh chuyên Hà Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích các mẫu thử cho vào các ống nghiệm và đánh số thứ tự. Nhúng quỳ tím vào các mẫu thử: + Mẫu thử làm quỳ hóa xanh là dung dịch NaOH + Mẫu thử làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch H2SO4 + Ba mẫu thử còn lại không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch NaCl, BaCl2, Na2SO4 - Nhỏ dung dịch H2SO4 vào 3 mẫu thử còn lại. Mẫu thử có kết tủa trắng là dung dịch BaCl2; hai mẫu thử còn lại không có hiện tượng là dung dịch Na2SO4, NaCl. Phương trình phản ứng: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl - Nhỏ dung dịch BaCl2 vào 2 mẫu thử còn lại. Mẫu thử có kết tủa trắng là Na2SO4, mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì là NaCl. Phương trình phản ứng: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl Câu 26. Cho 3 lọ chứa dung dịch riêng biệt X, Y và Z mỗi dung dịch chứa hỗn hợp 2 chất tan sau: X (CaCl2 và NaOH) ; Y (NaAlO2, NaOH); Z (CaCl2 ,NaCl). Chỉ dùng CO2 hãy nêu cách phân biệt 3 lọ đựng dung dịch trên và viết PTHH minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Khánh Hòa, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải: Thổi từ từ đến dư khí CO2 vào lần lượt các dung dịch X, Y, Z - Thổi vào dung dịch X: thì thấy xuất hiện kết tủa trắng sau đó kết tủa lại tan ra tạo dung dịch trong suốt: 2NaOH+ CO2 ⟶Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CaCl2⟶ CaCO3↓ + 2NaCl CaCO3 + CO2 + H2O ⟶ Ca(HCO3)2 - Thổi vào dung dịch Y (NaAlO2, NaOH): thì thấy xuất hiện kết tủa trắng keo NaAlO2 + CO2 + 2H2O ⟶ NaHCO3 + Al(OH)3↓ NaOH + CO2 ⟶ NaHCO3 - Thổi vào dung dịch Z (CaCl2 ,NaCl): không có hiện tượng gì cả. Câu 27. Cho 5 lọ mất nhãn, mỗi lọ chứa một trong các dung dịch sau: NaCl, Na2SO4, Ba(HCO3)2, NaHCO3, Na2CO3. Chỉ dùng thêm một hóa chất, hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch trên và viết phương trình phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bà Rịa – Vũng Tàu, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 23
Đánh số thứ tự 5 lọ hóa chất NaCl, Na2SO4, Ba(HCO3)2, NaHCO3, Na2CO3 lần lượt từ 1 đến 5, sau đó trích 5 mẫu thử cho vào 5 ống nghiệm và đánh số thứ tự tương ứng. Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 loãng vào 5 ống nghiệm. NaCl Na2SO4 Ba(HCO3)2 NaHCO3 Na2CO3 H2SO4 + Ống nghiệm vừa có kết tủa và có khí thoát ra là dung dịch Ba(HCO3)2 + Ống nghiệm nào chỉ có khí thoát ra là dung dịch NaHCO3, Na2CO3 (Nhóm 1) Ống nghiệm không có hiện tượng là dung dịch NaCl, Na2SO4 (Nhóm 2) Nhỏ dung dịch Ba(HCO3)2 vừa nhận biết xong ở lọ số 3 vào Nhóm 1 + Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa là dung dịch Na2CO3, còn lại là dung dịch NaHCO3 Nhỏ dung dịch Ba(HCO3)2 vừa nhận biết xong ở lọ số 3 vào Nhóm 2 + Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa là dung dịch Na2SO4, còn lại là dung dịch NaCl. Phương trình phản ứng: H2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2CO2 + 2H2O H2SO4 + 2NaHCO3 Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CO2 + 2H2O Ba(HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaHCO3 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2 NaHCO3 Câu 28. Cho các dung dịch riêng biệt chưa dán nhãn sau: Na2SO4, FeSO4, NaHSO4, FeCl3. Một học sinh cho rằng nếu dùng dung dịch Na2S thì có thể phân biệt các dung dịch trên ngay ở lần thử đầu tiên. Kết luận đó của học sinh có đúng không? Giải thích? (Đề thi tuyển sinh chuyên Ninh Thuận, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Học sinh đó kết luận đúng vì khi cho thuốc thử là dung dịch Na2S vào các mẫu thử: Mẫu thử không có hiện tượng là dung dịch Na2SO4. Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen là dung dịch FeSO4. Na2S + FeSO4 FeS + Na2SO4 Mẫu thử xuất hiện khí mùi trứng thối là dung dịch NaHSO4. Na2S + 2NaHSO4 2Na2SO4 + H2S Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen lẫn kết tủa vàng là dung dịch FeCl3. 3Na2S + 2FeCl3 6NaCl + 2FeS + S Câu 29. Hãy chọn một kim loại thích hợp để nhận biết năm dung dịch trong năm lọ hóa chất mất nhãn: H2SO4; Na2SO4; Na2CO3; BaCl2; NaCl. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bình Phước, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 24
Trích mẫu thử, đánh số thứ tự - Cho k m vào 5 mẫu thử, mẫu thử nào xuất hiện: + Sủi bọt khí không màu, không mùi thì mẫu đó là dung dịch H2SO4. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ + Các mẫu còn lại không hiện tượng (Na2SO4; Na2CO3; BaCl2; NaCl) – Nhóm 1 - Cho dung dịch H2SO4 lần lượt vào 4 mẫu còn lại (nhóm 1), mẫu thử nào xuất hiện: + Sủi bọt khí không màu, không mùi, thì mẫu đó là dung dịch Na2CO3 H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O + Kết tủa trắng thì mẫu đó là dung dịch BaCl2. H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ (trắng) + 2HCl + Hai mẫu còn lại không hiện tượng (NaCl và Na2SO4) – Nhóm 2 - Cho dung dịch BaCl2 vào 2 mẫu thử còn lại (nhóm 2), mẫu thử nào xuất hiện: + Kết tủa trắng thì mẫu đó là dung dịch Na2SO4 BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓(trắng) + 2NaCl + Mẫu thử còn lại không hiện tượng là dung dịch NaCl. Câu 30. Có 6 lọ không nhãn đựng các dung dịch sau: HCl; H2SO4; CaCl2; Na2SO4; Ba(OH)2; KOH. Chỉ được dùng thêm quỳ tím nhận biết hóa chất đựng trong mỗi lọ. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bạc Liêu, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Trích mẫu thử, đánh số thự tự. - Nhỏ lần lượt các dung dịch mẫu thử lên mẩu giấy quỳ tím + Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là chứa dung dịch HCl và H2SO4 (Nhóm 1) + Mẫu làm quỳ tím hóa xanh là chứa dung dịch Ba(OH)2 và KOH (Nhóm 2) + Mẫu làm quỳ tím không đổi màu là chứa dung dịch Na2SO4; CaCl2 (Nhóm 3) - Lấy một trong hai mẫu thử của nhóm 2 cho vào từng mẫu thử của nhóm 3, ta có bảng sau: Ba(OH)2 KOH Na2SO4 ↓ trắng - CaCl2 - - Kết 1 kết tủa Không hiện tượng luận Nhìn vào bảng trên ta thấy: + Mẫu thử tạo kết tủa trắng với một trong hai mẫu thử ở nhóm 3 thì mẫu thử đem nhỏ ở nhóm 2 là dung dịch Ba(OH)2, mẫu thử tương ứng ở nhóm 3 (tạo kết tủa) là dung dịch Na2SO4. Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaOH CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 25
+ Mẫu thử không tạo kết tủa với cả hai chất ở nhóm 3 thì mẫu thử đem nhỏ ở nhóm 2 là dung dịch KOH, mẫu thử còn lại ở nhóm 3 là dung dịch CaCl2. - Nhỏ dung dịch Ba(OH)2 vừa nhận biết lần lượt vào các mẫu thử nhóm 3: + Mẫu thử tạo kết tủa trắng đó là dung dịch Na2SO4 Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4↓ + 2NaOH + Mẫu thử không có hiện tượng gì là chứa dung dịch CaCl2. - Cho mẫu thử chứa dung dịch Ba(OH)2 đã nhận biết được lần lượt vào các mẫu thử nhóm 1: + Mẫu thử tạo kết tủa trắng là chứa dung dịch H2SO4 Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 ↓ + 2H2O + Mẫu thử không có hiện tượng gì là chứa dung dịch HCl: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O Câu 31. Có 3 lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau: - Lọ X gồm K2CO3 và KHCO3 - Lọ Y gồm KHCO3 và K2SO4. - Lọ Z gồm K2CO3 và K2SO4 Trình bày phương pháp hóa học nhận biết các lọ X,Y, Z chỉ dùng dung dịch BaCl2 và dung dịch HCl. Viết các phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Tây Ninh, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Lấy mẫu thử đánh số thứ tự các mẫu thử - Cho dung dịch BaCl2 vào các mẫu thử, cả 3 mẫu dều có kết tủa trắng. PTHH: BaCl2 + K2CO3 2KCl+ BaCO3↓ BaCl2 + K2SO4 2KCl + BaSO4↓ - Sau đó lọc lấy kết tủa cho dung dịch HCl dư lần lượt vào các kết tủa + Nếu kết tủa tan hoàn toàn có khí thoát ra là mẫu X: K2CO3 và KHCO3 chỉ chứa kết tủa là BaCO3 PTHH: BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2↑ + H2O + Nếu kết tủa không tan là mẫu Y: KHCO3 và K2SO4 chỉ chứa kết tủa là BaSO4 +Nếu kết tủa tan một phần và có khí thoát ra là mẫu Z: K2CO3 và K2SO4 chứa kết tủa là BaCO3 và BaSO4 PTHH: BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2↑ + H2O Câu 32. Chỉ sử dụng một hóa chất duy nhất (kể cả quỳ tím). Hãy nhận biết các lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau: HCl, MgSO4, K2SO4, K2CO3. (Đề thi tuyển sinh chuyên Hậu Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 26
Trích mẫu thử vào các ống nghiệm riêng biệt, đánh số thứ tự tương ứng với các lọ hóa chất ban đầu. Cho quì tím vào từng mẫu thử, quan sát hiện tượng: Quì tím hóa xanh là dung dịch K2CO3 Quì tím hóa đỏ là dung dịch HCl Quì tím không đổi màu là dung dịch MgSO4, K2SO4 Cho dung dịch K2CO3 vừa tìm được vào hai mẫu còn lại, nếu: Có kết tủa trắng là dung dịch MgSO4 MgSO4 + K2CO3 MgCO3↓ + K2SO4 Không hiện tượng là dung dịch K2SO4 Câu 33. Chỉ sử dụng thêm giấy quỳ tím, hãy trình bày phương pháp nhận biết các dung dịch sau đây: NaOH, H2SO4, Ba(OH)2, NaCl. (Đề thi HSG Tỉnh Quảng Bình, năm học 2015-2016) Hướng dẫn giải - Lấy các mẫu thử đánh số thứ tự tương ứng. Nhúng giấy quì tím vào các mẫu thử. - Dung dịch làm quỳ tím chuyển đỏ là H2SO4. - Hai dung dịch làm quỳ tím chuyển xanh là NaOH, Ba(OH)2. - Dung dịch không làm quỳ tím chuyển mầu là NaCl. - Lấy dung dịch H2SO4 nhỏ vào 2 dung dịch làm quỳ tím chuyển mầu xanh. Mẫu thử có kết tủa trắng thì nhận ra Ba(OH)2. H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + H2O Mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì là dung dịch NaOH. Câu 34. Chỉ dùng thêm một hoá chất, hãy nhận biết 5 chất rắn: Al, CaC2, ZnO, Al4C3, Fe đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. (Đề thi HSG Tỉnh Bắc Giang, năm học 2016-2017) Hướng dẫn giải - Lấy một ít mỗi chất rắn cho vào từng ống nghiệm chứa nước: + Chất rắn nào tan và có khí là CaC2: CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 + Chất rắn tan có khí và kết tủa trắng keo là Al4C3: Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4 - Lấy một ít các chất rắn còn lại cho vào từng ống nghiệm chứa dung dịch Ca(OH)2 thu được ở trên: + Chất nào tan và có bọt khí thoát ra là Al: 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O Ca(AlO2)2 + 3H2 27 + Chất nào chỉ tan là ZnO: CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
ZnO + Ca(OH)2 CaZnO2 + H2O + Chất nào không tan là Fe. Câu 35. Có 6 chất rắn đựng trong 6 lọ riêng biệt bị mất nhãn sau: Na2CO3, Na2SO4, MgCO3, BaCO3, BaSO4, CuSO4. Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các chất rắn trên bằng phương pháp hóa học, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. (Đề thi HSG Tỉnh Thái Nguyên, năm học 2017-2018) Hướng dẫn giải Trích các mẫu thử tương ứng với các chất rắn cần nhận biết. Chọn dung dịch H2SO4 loãng làm thuốc thử. Cho lần lượt các mẫu thử vào dung dịch H2SO4 loãng, dư. - Mẫu thử nào tan, không có khí, dung dịch màu xanh là CuSO4 - Mẫu thử nào không tan là BaSO4 - Mẫu thử nào tan, không có khí, dung dịch không màu là Na2SO4 - Mẫu thử nào phản ứng tạo khí và kết tủa là BaCO3 BaCO3 + H2SO4 BaSO4+ CO2 + H2O - Mẫu thử nào phản ứng tạo khí, không kết tủa là Na2CO3 và MgCO3 Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O - Cho 2 mẫu thử của Na2CO3 và MgCO3 vào dung dịch H2SO4 đến khi ngừng thoát khí. Tiếp tục cho mẫu thử vào dung dịch. Mẫu thử nào tan tiếp là Na2CO3; mẫu thử không tan là MgCO3 Câu 36. Có 4 chất bột riêng biệt đựng trong 4 lọ mất nhãn sau: Fe, FeO, Fe3O4, Ag. Chỉ được dùng 2 thuốc thử hãy nhận biết các chất trên. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra. (Đề thi HSG Tỉnh Thái Nguyên, năm học 2016-2017) Hướng dẫn giải - Dùng dung dịch HCl cho vào 4 mẫu thử: + mẫu nào tan và có sủi bọt khí là Fe Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 + mẫu nào không tan là Ag + mẫu nào tan mà không sủi bọt khí là FeO, Fe3O4 FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O - Cho dung dịch NaOH vào 2 dung dịch thu được khi hòa tan FeO, Fe3O4 ở trên: + nếu có kết tủa đỏ nâu xuất hiện ngay từ đầu thì dung dịch chứa FeCl2 và FeCl3 → chất ban đầu là Fe3O4 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 28
+ nếu có kết tủa trắng xanh hóa nâu trong không khí thì dung dịch là FeCl2 → chất ban đầu là FeO FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 Câu 37. Chỉ được dùng thêm giấy quỳ tím, hãy nhận biết các lọ đựng dung dịch hoá chất sau đã mất nhãn (viết các phương trình phản ứng xảy ra): BaCl2, NaCl, NaHSO4, NaAlO2, Na2CO3. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Hà Nam, năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải - Mẫu làm giấy quỳ chuyển màu đỏ là NaHSO4. Mẫu làm giấy quỳ chuyển màu xanh NaAlO2 và Na2CO3. Dung dịch không đổi màu BaCl2 và NaCl. - Cho vài giọt dung dịch NaHSO4 vào 2 mẫu làm giấy quỳ có màu xanh. Nếu có khí bay ra là Na2CO3 ; có kết tủa là NaAlO2. 2NaHSO4 + Na2CO3 → 2Na2SO4 + CO2 + H2O NaHSO4 + NaAlO2 + H2O→ Al(OH)3 + Na2SO4 - Lấy mẫu Na2CO3 vừa nhận được cho vào hai lọ còn lại nếu lọ nào có kết tủa là BaCl2 còn lại là NaCl Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2 NaCl Câu 38. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch riêng biệt chứa NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. (Đề thi HSG Tỉnh Quảng Trị, năm học 2017-2018) Hướng dẫn giải - Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử + Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na2CO3 + Không hiện tượng là các mẫu thử còn lại - Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại + Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4 Na2CO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + CO2 + H2O + Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl + Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3 2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaNO3 + Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2 Ca(NO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaNO3 + Mẫu thử không hiện tượng là NaCl CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 29
Câu 39. Cho các dung dịch sau đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: dung dịch HCl, dung dịch H2SO4, dung dịch K2SO4, dung dịch KOH, dung dịch Ba(NO3)2. Chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein làm thuốc thử, hãy trình bày phương pháp hoá học nhận biết các dung dịch trên và viết phương trình hóa học minh họa. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Bắc Giang, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải * Lấy một lượng vừa đủ mỗi mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm riêng biệt rồi đánh số thứ tự. * Nhỏ từ từ dung dịch phenolphtalein vào các ống nghiệm chứa các hóa chất nói trên, + Nếu ống nghiệm nào hóa chất làm phenolphtalein từ không màu chuyển màu hồng là KOH + Ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là HCl, H2SO4, Ba(NO3)2 và K2SO4. * Nhỏ từ từ và lần lượt vài giọt dung dịch có màu hồng ở trên vào 4 ống nghiệm còn lại. + Ống nghiệm nào làm mất màu hồng là các dung dịch axit HCl và H2SO4 (Nhóm I). + Ống nghiệm nào không làm mất màu hồng là dung dịch muối Ba(NO3)2 và K2SO4 (Nhóm II). PTHH: KOH + HCl KCl + H2O 2KOH + H2SO4 K2SO4 + H2O * Nhỏ một vài giọt dung dịch của một dung dịch ở nhóm I vào hai ống nghiệm chứa dung dịch nhóm II - Nếu không có hiện tượng gì thì hóa chất đó là HCl. Chất còn lại của nhóm I là H2SO4. Nhỏ dung dịch H2SO4 vào hai ống nghiệm chứa hóa chất nhóm II + Nếu thấy ống nghiệm nào kết tủa trắng thì ống nghiệm đó chứa dung dịch Ba(NO3)2. + Ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì đó là hóa chất K2SO4 - Nếu thấy ống nghiệm nào có kết tủa ngay thì dung dịch ở nhóm I là hóa chất H2SO4, ống nghiệm gây kết tủa Ba(NO3)2, ống nghiệm còn lại ở nhóm II không gây kết tủa chứa hóa chất K2SO4. Hóa chất còn lại ở nhóm I là HCl. PTHH: H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 ( kết tủa trắng) + 2HNO3 Câu 40. Sử dụng một thuốc thử duy nhất để nhận biết 4 ống nghiệm không dán nhãn chứa một trong các dung dịch sau: Na3PO4, NaCl, NaOH, NaNO3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Trần Phú – Hải Phòng, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải Chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3 Thuốc thử Na3PO4 NaCl NaOH NaNO3 đen – Dung dịch vàng trắng AgNO3 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 30
Các phương trình hóa học: Na3PO4 + 3AgNO3 Ag3PO4 (màu vàng) + 3NaNO3 NaCl + AgNO3 AgCl (màu trắng) + NaNO3 2NaOH + 2AgNO3 + 2NaNO3 + Ag2O (màu đen) + H2O (Ag2O được sinh ra do AgOH không bền, tự phân hủy thành Ag2O và H2O) Câu 41. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết bốn chất rắn: Na2O, Al2O3, MgO, Al chứa trong các lọ riêng biệt. Viết phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Lam Sơn – Thanh Hóa, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải Trích các chất thành các mẫu nhỏ làm thí nghiệm – Thử các mẫu bằng nước, mẫu nào tan trong nước là Na2O, các mẫu còn lại đều không tan trong nước. Na2O + H2O 2NaOH – Thử 3 mẫu còn lại bằng dung dịch NaOH (thu được ở lần thử trên), mẫu nào không tan là MgO, mẫu nào tan và có khí thoát ra là Al, mẫu tan nhưng không có khí thoát ra là Al2O3 2NaOH + 2H2O + 2Al 2NaAlO2 + 3H2 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O Câu 42. Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa. (Đề thi HSG Tỉnh Thái Nguyên, năm học 2010 - 2011) Hướng dẫn giải Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: *Trước hết nhận được 5 chất - Chỉ có khí mùi khai NH4Cl 2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3 + BaCl2 + 2H2O - Có khí mùi khai + trắng (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 2NH3 + BaSO4 + 2H2O - Chỉ có trắng K2SO4 2K2SO4 + Ba(OH)2 2KOH + BaSO4 - Dung dịch có màu hồng phenolphtalein - Có , sau đó tan Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 Zn(OH)2 + Ba(OH)2 BaZnO2 + 4H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 31
*Sau đó, lấy một ít dd (Ba(OH)2 + phenolphtalein) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl và dd NaCl vào mỗi ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian dd HCl - dung dịch còn lại là NaCl. Câu 43. Chỉ dùng 1 thuốc thử duy nhất hãy phân biệt các dung dịch sau (có cùng nồng độ mol /lít), đựng trong các lọ mất nhãn riêng biệt: NaAlO2, Na2CO3, AgNO3, Na2SO4 và NaHCO3. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Lê Hồng Phong – TP Hồ Chí Minh, năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải Trích các dung dịch mất nhãn thành các mấu nhỏ, đánh số thứ tự (1,2,3,4,5) Nhỏ rất từ từ một lượng dư dung dịch HCl vào mỗi mẫu trích Dấu hiệu nhận biết các dung dịch được mô tả theo bảng sau: Các Tác dụng với dung dịch HCl Hiện tượng dung (nhỏ rất từ từ vào mỗi mẫu mất nhãn) dịch Lúc đầu kết tăng dần, sau HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + một thời gian kết tủa lại tan NaAlO2 NaCl dần đến hết. 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O Xuất hiện kết tủa màu trắng tăng dần và không bị tan ra AgNO3 HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 khi axit dư. Lúc đầu không có khí, sau HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl một thời gian mới có khí Na2CO3 HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 thoát ra. NaHCO3 HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 Có khí thoát ngay. Na2SO4 Không phản ứng Không thấy hiện tượng. Câu 44. Có 5 bình hóa chất bị mất nhãn, mỗi bình chứa một trong các dung dịch sau: Na2CO3, NaNO3, HCl, Na2SO4, H2SO4. Nếu chỉ dùng dung dịch BaCl2 làm thuốc thử, có thể nhận biết được bao nhiêu dung dịch? Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết và viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Quốc Học Huế, năm học 2014 - 2015) CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 32
Hướng dẫn giải Phương pháp nhận biết được mô tả theo bảng tóm tắt sau: Thuốc HCl NaNO3 Na2CO3 Na2SO4 H2SO4 thử dd trắng trắng BaCl2 trắng Nhóm A Nhóm B Thử mỗi chất ở nhóm A với mỗi chất ở nhóm B A+B dd Na2CO3 – Trích các chất thành nhiều mẩu nhỏ để làm thí nghiệm. – Thử các mẩu bằng dung dịch BaCl2, phân biệt được 2 nhóm chất. + Nhóm không có kết tủa là: NaNO3, HCl (nhóm A) + Nhóm các chất tạo kết tủa trắng là: Na2CO3, Na2SO4, H2SO4 (nhóm B) BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl – Lần lượt cho mỗi chất ở nhóm A tác dụng với mỗi chất ở nhóm B. Nếu xuất hiện bọt khí thì nhận ra Na2CO3 ở nhóm B và HCl ở nhóm A. Mẫu còn lại ở nhóm A là NaNO3, nhóm B còn lại 2 mẫu H2SO4 và Na2SO4. 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 – Thử các chất còn lại ở nhóm B bằng dung dịch Na2CO3, mẫu nào có bọt khí xuất hiện là mẫu H2SO4, mẫu còn lại là Na2SO4. H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + H2O + CO2 Câu 45. Chỉ dùng thêm dung dịch NaOH và được phép đun nóng, hãy trình bày phưong pháp hóa học để phân biệt các dung dịch riêng biệt: NaCl, Ba(HCO3)2, FeCl2, MgCl2, NH4Cl, BaCl2. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Thái Nguyên, năm học 2017 - 2018) Hướng dẫn giải - Đun nóng nhẹ các dung dịch mẫu thử: + Dung dịch nào có sủi bọt khí và có kết tủa trắng xuất hiện là Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 to BaCO3↓ + CO2↑ + H2O + Các dung dịch còn lại không có hiện tượng gì - Cho dung dịch NaOH vào các mẫu thử còn lại: + Dung dịch FeCl2 xuất hiện kết tủa trắng xanh, hóa nâu ngoài không khí CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 33
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O → 4Fe(OH)3↓ + Dung dịch NH4Cl có khí mùi khai bay ra: NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 ↑ + H2O + Dung dịch MgCl2 có kết tủa trắng xuất hiện: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl + Dung dịch nào không có hiện tượng gì là BaCl2 và NaCl. - Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Ba(HCO3)2: 2NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O Lọc bỏ kết tủa BaCO3, thu lấy dung dịch nước lọc chứa Na2CO3, NaOH dư, cho dung dịch này tác dụng với 2 dung dịch BaCl2 và NaCl. + Dung dịch BaCl2 có kết tủa trắng xuất hiện: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl + Dung dịch không có hiện tượng là NaCl. Câu 46. Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: KCl, Al(NO3)3, MgSO4, ZnCl2, AgNO3. Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các dung dịch trên. Viết các phương trình phản ứng (nếu có). (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ – Năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải Lần lượt cho dung dịch NaOH vào mỗi dung dịch mẫu thử - Nhận ra dung dịch AgNO3 vì có kết tủa màu đen 2AgNO3 + 2NaOH Ag2O + H2O + 2NaNO3 - Nhận ra dung dịch MgSO4 vì có kết tủa trắng MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 - Các dung dịch Al(NO3)3, ZnCl2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng, tan trong dung dịch NaOH dư AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Zn(NO3)2 + 2NaOH Zn(OH)2 + 2NaNO3 Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O - Phân biệt được dung dịch KCl vì không có hiện tượng gì. - Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch ZnCl2 do tạo ra kết tủa trắng, không có hiện tượng gì là Al(NO3)3 3AgNO3 + ZnCl2 3AgCl + Zn(NO3)2 Câu 47. Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch mất nhãn chứa từng chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra (nếu có). CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 34
(Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 – Tỉnh Phú Thọ – Năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải - Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy: Mẫu thử Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng KHCO3 Có khí không màu thoát ra Mg(HCO3)2 vaø Ba(HCO3)2 2KHCO3 to K2CO3 + CO2 + H2O Vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng n h oùm I Mg(HCO3)2 to MgCO3 + CO2 + NaHSO4 vaø Na2SO3 H2O n h oùm II Ba(HCO3)2 to BaCO3 + CO2 + H2O Không có hiện tượng gì - Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II, nhận ra NaHSO4 vì có khí bay ra, không có hiện tượng gì là Na2SO3 2NaHSO4 + 2KHCO3 Na2SO4 + K2SO4 + CO2 + 2H2O - Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I + Vừa khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2 2NaHSO4 Ba(HCO3)2 BaSO4 Na2SO4 2CO2 2H2O Hoặc NaHSO4 Ba(HCO3)2 BaSO4 NaHCO3 CO2 H2O + Chỉ có khí là Mg(HCO3)2 2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O Câu 48. Có 5 lọ mất nhãn đựng 5 dung dịch: NaOH, KCl, MgCl2, CuCl2, AlCl3. Hãy nhận biết từng dung dịch trên mà không dùng thêm hoá chất khác. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – Năm học 2010 - 2011) Hướng dẫn giải - Nhận ra dung dịch có màu xanh là CuCl2 - Dùng CuCl2 phân biệt được NaOH vì có kết tủa trắng CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl - Cho NaOH vào 3 mẫu thử còn lại, phân biệt được các chất như sau: Mẫu MgCl2 KCl AlCl3 thử Thuốc thử CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 35
NaOH Mg(OH)2 Không có hiện Al(OH)3 Phương trình phản ứng: tượng gì Màu traéng maøutraéng keo Tan trong NaOH dư MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Câu 49. Có 5 chất rắn: BaCl2, Na2SO4, CaCO3, Na2CO3, CaSO4.2H2O đựng trong 5 lọ riêng biệt. Hãy tự chọn 2 chất dùng làm thuốc thử để nhận biết các chất rắn đựng trong mỗi lọ. (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Tỉnh Thanh Hóa – Năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải Cho các chất vào nước dư, phân biệt hai nhóm chất: - Nhóm 1 gồm các chất không tan: CaCO3, CaSO4.2H2O. Dùng dung dịch HCl phân biệt được CaCO3 vì có khí bay ra, không có hiện tượng là CaSO4.2H2O CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O - Nhóm 2 gồm các chất tan là BaCl2, Na2SO4, Na2CO3. Dùng dung dịch HCl phân biệt được Na2CO3 vì có khí bay ra Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Cho Na2CO3 tìm được ở trên vào 2 lọ còn lại, nhận ra BaCl2 vì có kết tủa trắng, không có hiện tượng là Na2SO4 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl Câu 50. Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl, Zn(NO3)2, (NH4)2SO4, phenolphtalein, K2SO4, HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết phương trình phản ứng để minh họa. (Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Tỉnh Thái Nguyên – Năm học 2010 - 2011) Hướng dẫn giải - Cho từ từ Ba(OH)2 đến dư vào các mẫu thử, nhận biết được 5 chất vì có các hiện tượng sau: NH4Cl Zn(NO3)2 (NH4)2SO4 Phenolphtalein K2SO4 Dung dịch có Chỉ có Chỉ có khí Có kết tủa Có khí mùi khai màu hồng kết tủa trắng mùi khai trắng sau đó và có kết tủa tan trắng Phương trình phản ứng Ba(OH)2 + 2NH4Cl 2NH3 + BaCl2 + 2H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 36
Ba(OH)2 + Zn(NO3)2 Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 Ba(OH)2 + Zn(OH)2 BaZnO2 + 2H2O Ba(OH)2 + NH4)2SO4 BaSO4 + 2NH3 + 2H2O Ba(OH)2 + K2SO4 BaSO4 + 2KOH - Lấy dung dịch có màu hồng (hỗn hợp Ba(OH)2 và phenolphtalein) làm thuốc thử để nhận biết HCl và NaCl + Nhận ra HCl vì khi nhỏ hỗn hợp trên vào thì màu hồng nhạt dần, do có phản ứng trung hòa làm mất Ba(OH)2 Ba(OH)2 2HCl BaCl2 2H2O + Nhận ra NaCl vì không bị nhạt màu hồng Câu 51. Chỉ được sử dụng một dung dịch chứa một chất tan để nhận biết các dung dịch sau: NaCl, H2SO4, NaOH, HCl đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ – Năm học 2015 - 2016) Hướng dẫn giải Lấy mỗi lọ ra một ít làm thuốc thử, cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào các mẫu thử, nhận biết được các chất vì có hiện tượng sau: Mẫu Dấu hiệu nhận biết, phƣơng trình phản ứng thử H2SO4 Có kết tủa trắng và có khí bay ra Ba(HCO3 )2 H2SO4 BaSO4 2CO2 2H2O HCl Chỉ có khí bay ra NaOH Ba(HCO3 )2 2HCl BaCl2 2CO2 2H2O Ba(HCO3)2 2NaOH BaCO3 Na2CO3 2H2O Hoặc NaCl Ba(HCO3)2 NaOH BaCO3 NaHCO3 H2O Không có hiện tượng gì CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 37
Dạng 3: KHÔNG DÙNG THÊM THUỐC THỬ Dùng phƣơng pháp lập bảng ● Bước 1: Cho các chất tác dụng với nhau từng đôi một, xác định các phản ứng tạo ra kết tủa, chất khí sau đó ghi vào bảng như sau: Chất cần nhận X Y Z T … biết X - - … Y - … Z -… T - - … … ………… Kết luận - Kí hiệu “ ”: Phản ứng tạo chất khí - Kí hiệu “ ”: Phản ứng tạo kết tủa - Kí hiệu “-” : Không có dấu hiệu gì xảy ra (mặc dù có thể có phản ứng). ● Bước 2: Nêu kết luận và viết phương trình - Chất X là… vì thấy xuất hiện 2 lần kết tủa khi tác dụng với các chất còn lại - Chất Y là… vì thấy xuất hiện 2 lần kết tủa và 1 lần tạo khí khi tác dụng với các chất còn lại. Câu 52. Có 5 lọ đựng 5 dung dịch riêng biệt gồm NaOH, Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4 được đánh số bất kì (1), (2), (3), (4), (5). Tiến hành thí nghiệm thu được kết quả: - Chất ở lọ (1) tác dụng với chất ở lọ (3), (4) thấy xuất hiện kết tủa. - Chất ở lọ (1) tác dụng với chất ở lọ (5) thấy khí thoát ra. - Chất ở lọ (3) tác dụng với chất ở lọ (5) thấy xuất hiện kết tủa. Xác định chất có trong các lọ (1), (2), (3), (4), (5). Viết các phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bến Tre, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Lần lượt lấy mẫu thử của mỗi dung dịch cho tác dụng với nhau, ta có bảng sau: NaOH Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 - NaOH - - - ↓ Na2CO3 - - ↓ ↓ ↑ - ↓ BaCl2 - ↓ - - - - - MgCl2 ↓ ↓ - H2SO4 - ↑ ↓ CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 38
(↓: kết tủa; -: không có hiện tượng; ↑: khí) - Từ bảng và đề ra, ta nhận thấy: + Chất ở lọ (1) tác dụng với chất ở lọ (3), (4) thấy xuất hiện kết tủa, tác dụng với (5) thấy khí thoát ra vậy lọ (1) chứa dung dịch Na2CO3, lọ (5) chứa dung dịch H2SO4 + Chất ở lọ (3) tác dụng với chất ở lọ (5) thấy xuất hiện kết tủa vậy chất ở lọ (3) là BaCl2 + Chất ở lọ (4) tác dụng với chất ở lọ (1) có kết tủa vậy chất ở lọ (4) là MgCl2 + Chất ở lọ (2) là NaOH - Các phương trình phản ứng xảy ra: 2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2↓ + 2NaCl 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3↓ + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl Câu 53. Không dùng thuốc thử, hãy phân biệt 6 dung dịch: MgCl2, NaHCO3, H2SO4, BaCl2, NaCl và NaOH đựng riêng biệt trong các bình mất nhãn. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lâm Đồng, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải - Tiến hành trích mẫu thử. - Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau theo từng đôi một, ta s thu được bảng kết quả hiện tượng như dưới đây: MgCl2 NaHCO3 H2SO4 BaCl2 NaCl NaOH - - - - trắng MgCl2 NaHCO3 - -- - H2SO4 - - BaCl2 - trắng - - - trắng - NaCl - - - - - NaOH trắng - - -- Kết luận 1trắng 1 1 + 1trắng Không có 1trắng 1trắng hiện 39 tượng - Dựa vào bảng trên: + Mẫu thử không tạo hiện tượng với các chất còn lại là NaCl. + Mẫu thử có khí thoát ra là NaHCO3. + Mẫu thử vừa tạo kết tủa trắng và có khí thoát ra là H2SO4. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
+ Mẫu thử tạo kết tủa trắng với các chất còn lại là MgCl2, NaOH và BaCl2 (nhóm 1). - Cho dung dịch H2SO4 vừa mới nhận biết được lần lượt vào các mẫu thử nhóm 1, mẫu thử xuất hiện kết tủa là BaCl2, còn lại là MgCl2 và NaOH (nhóm 2). - Cho NaHCO3 lần lượt vào các mẫu thử nhóm 2, sau đó đun nóng ống nghiệm: + Mẫu thử xuất hiện kết tủa và có khí thoát ra là MgCl2. + Còn lại là NaOH. Các phương trình hóa học: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl 2NaHCO3 + MgCl2 to 2NaCl + MgCO3↓ + CO2↑ + H2O NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O Câu 54. Có 5 lọ được đánh số từ (1) đến (5). Mỗi lọ chứa một trong số các dung dịch sau: (không tương ứng với số thứ tự ở các lọ trên) Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH. Lấy mẫu của các lọ và thực hiện các thí nghiệm được kết quả như sau: - Cho mẫu ở lọ (1) vào mẫu ở lọ (2) thì có sủi bọt khí. - Cho mẫu ở lọ (1) vào mẫu ở lọ (4) thì có kết tủa trắng. - Cho mẫu ở lọ (2) lần lượt vào mẫu ở lọ (4) và (5) thì đều có kết tủa trắng. Xác định dung dịch có trong các lọ ban đầu. Viết các phương trình hóa học (Đề thi tuyển sinh chuyên Long An, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Xác định dung dịch có trong các lọ ban đầu là: - Trích mẫu thử, cho các mẫu thử tác dụng lẫn nhau từng đôi một, hiện tượng xẩy ra thể hiện ở bảng dưới: Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH ết quả Na2CO3 BaCO3↓ MgCO3↓ CO2↑ (I) (II) BaCl2 BaCO3↓ BaSO4↓ (III) (IV) MgCl2 MgCO3↓ Mg(OH)2↓ (V) H2SO4 CO2↑ BaSO4↓ NaOH Mg(OH)2↓ - Cho mẫu ở lọ (1) vào mẫu ở lọ (2) thì có sủi bọt khí. - Cho mẫu ở lọ (1) vào mẫu ở lọ (4) thì có kết tủa trắng. Mẫu (1) vừa có khả năng sủi bọt khí, vừa tạo kết tủa trắng Quan sát bảng kết quả dòng (IV) nhận thấy (1) là H2SO4, (2) là Na2CO3, (4) là BaCl2 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 40
- Cho mẫu ở lọ (2) lần lượt vào mẫu ở lọ (4) và (5) thì đều có kết tủa trắng. Quan sát bảng kết quả dòng (I) nhận thấy (5) là MgCl2 Cuối cùng mẫu (3) là NaOH Viết các phương trình hóa học: H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + H2O + CO2↑ H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3↓+ 2NaCl Câu 55. Có 4 lọ X, Y, Z, T chứa các dung dịch không màu mất nhãn: Ba(NO3)2; Na2SO4; HCl; K2CO3. Lấy một trong những chất ở các lọ trên làm thí nghiệm được kết quả như sau: – Thí nghiệm 1: Cho lọ chất X vào lọ chất T thấy có kết tủa trắng. – Thí nghiệm 2: Cho lọ chất Y vào lọ chất T thấy có kết tủa trắng. – Thí nghiệm 3: Cho lọ chất Y vào lọ chất Z thấy có bọt khí bay ra. Hãy cho biết các chất trong các lọ X; Y; Z; T? Viết các PTHH xảy ra cho các thí nghiệm trên. (Đề thi tuyển sinh chuyên Tiền Giang, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Khi cho các chất lần lượt tác dụng với nhau từng đôi một, ta có bảng hiện tượng sau: Ba(NO3)2 Ba(NO3)2 Na2SO4 HCl K2CO3 Na2SO4 trắng – trắng HCl trắng – K2CO3 – – – – không màu không màu trắng 1 thí nghiệm tạo 1 thí nghiệm 2 thí nghiệm tạo , 2 thí nghiệm tạo , 2 thí 1 thí nghiệm tạo , 1 thí nghiệm không hiện nghiệm không , 1 thí nghiệm tượng hiện tượng không hiện tạo , 1 thí tượng nghiệm không hiện tượng Theo bài ra: - T là Ba(NO3)2 (do tạo kết tủa với X, Y) - Y là K2CO3 (tạo kết tủa với T, tạo khí với Z) X là Na2SO4, Z là HCl. Các phương trình hóa học: Ba(NO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaNO3 41 Ba(NO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaNO3 K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
Câu 56. Có 5 lọ dung dịch riêng biệt chứa các chất: Na2CO3, BaCl2, AlCl3, H2SO4, NaOH được đánh số bất kỳ (1), (2), (3), (4), (5). Thực hiện một số thí nghiệm được kết quả như sau: (1) (2) (3) (4) (5) (1) x x x ↓ X (2) x x x ↓ ↓ và ↑ (3) x x x x X (4) ↓ ↓ x x X (5) x ↓ và ↑ x x X Với các kí hiệu: “x” không thực hiện thí nghiệm, “↓” có kết tủa, “↑” có khí thoát ra. Hãy xác định tên chất tan có trong lọ (1), (2), (3), (4), (5). Giải thích và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Đồng Nai, năm học 2020-2021 Hƣớng dẫn giải Dựa vào bảng, ta thấy: Chất (2) tác dụng với chất (5) tạo và Chất (2) hoặc (5) là dung dịch AlCl3 hoặc dung dịch Na2CO3 Chất (4) tạo kết tủa với 2 chất Chất (4) là dung dịch BaCl2 Chất (4) tạo kết tủa với chất (2) Chất (2) là dung dịch Na2CO3 Chất (5) là dung dịch AlCl3 Chất (4) tạo kết tủa với chất (1) Chất (1) là dung dịch H2SO4 Chất (3) là dung dịch NaOH. Các phương trình hóa học: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2 HCl Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2 NaCl 3 Na2CO3 + 2 AlCl3 + 3 H2O 2 Al(OH)3 + 6 NaCl + 3 CO2 Câu 59. Các dung dịch: NH4Cl, Na2CO3, HNO3, BaCl2 và H2SO4 đều có nồng độ 1M, được đánh số ngẫu nhiên từ 1 đến 5. Dung dịch 5 đều cho kết tủa trắng với dung dịch 3 và dung dịch 4, nhưng không phản ứng với dung dịch 1 hoặc dung dịch 2 a) Xác định dung dịch 5. b) Khi trộn cùng thể tích dung dịch 3 và dung dịch 4 thì có hiện tượng nào xuất hiện? Viết phương trình minh họa. (Đề thi tuyển sinh chuyên Sở GD-ĐT TPHCM, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải a) Dung dịch 5 đều cho kết tủa trắng với dung dịch 3 và dung dịch 4, nhưng không phản ứng với dung dịch 1 hoặc dung dịch 2. Vậy dung dịch 5 là BaCl2 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 42
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl b) Trộn cùng thể tích dung dịch 3 và dung dịch 4 thì có bọt khí thoát ra là khí CO2 Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Câu 60. Có 5 dung dịch loãng gồm: KOH, (NH4)2CO3, Na2S, AlCl3 và KHSO4 được đánh số không theo thứ tự từ (1) đến (5).Cho các chất tác dụng lần lượt với nhau, thu được kết quả như bảng sau: Dung dịch Dung dịch Dung Dung dịch (4) Dung dịch (1) (2) dịch(3) Có kết tủa (5) Dung ó khí Y Không trắng và có Không hiện dịch bay ra hiện tượng tượng (1) Có khí Y Có khí X khí Y bay ra Không hiện bay ra bay ra Không hiện tượng Dung tượng dịch (2) Không Có khí X Có kết tủa Có hí Z trắng và có bay ra Dung hiện tượng bay ra dịch (3) khí X bay ra Dung dịch Có kết tủa Không hiện Có kết tủa Có kết tủa (4) trắng và có tượng trắng và có trắng sau tan dần khí Y bay khí X bay ra ra Dung Không Không hiện Có khí Z Có kết tủa dịch trắng sau tan hiện tượng tượng bay ra dần (5) a. Xác định (không cần lập luận) các dung dịch từ (1) đến (5) và các khí X, Y, Z? b. Viết các phương trình phản ứng xảy ra? (Đề thi tuyển sinh chuyên Lào Cai, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải a. - Khí X là CO2 - Dung dịch (1) là Na2S - Khí Z là NH3 - Dung dịch (2) là KHSO4 - Khí Y là H2S - Dung dịch (3) là (NH4)2CO3 - Dung dịch (4) là AlCl3 - Dung dịch (5) là KOH b. 2KOH + (NH4)2CO3 K2CO3 + 2NH3↑ + 2H2O PTHH: CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 43
3KOH + AlCl3 3KCl + Al(OH)3↓ Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O KOH + KHSO4 K2SO4 + H2O 2KHSO4 + (NH4)2CO3 K2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2↑ 2KHSO4 + Na2S K2SO4 + Na2SO4 + H2S↑ 3(NH4)2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O 6NH4Cl + 2Al(OH)3 ↓ + 3CO2↑ 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 ↓+ 3H2S↑ Câu 61. Trong phòng thí nghiệm, có 5 lọ chứa hóa chất bị mất nhãn được đánh số từ 1 đến 5, mỗi lọ chứa một trong các dung dịch sau: Ba(NO3)2, Na2CO3, MgCl2, K2SO4, Na3PO4. Hãy xác định dung dịch có trong mỗi lọ, viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. Biết rằng khi tiến hành thí nghiệm với dung dịch ở 5 lọ, thu được kết quả như sau: - Lọ số 1 tạo kết tủa trắng với lọ số 3 và lọ số 4. - Lọ số 2 tạo kết tủa trắng với lọ số 4. - Lọ số 3 tạo kết tủa trắng với lọ số 1 và lọ số 5. - Lọ số 4 tạo kết tủa trắng với lọ số 1,2 và lọ số 5. - Các kết tủa sinh ra do lọ số 1 lần lượt tác dụng với lọ số 3 và lọ số 4 đều dễ bị phân hủy tạo oxit kim loại (Đề thi tuyển sinh chuyên Quốc Học Huế, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Lần lượt lấy mẫu thử của mỗi dung dịch cho tác dụng với nhau, ta có bảng sau: Na2CO3 K2SO4 MgCl2 Ba(NO3)2 Na3PO4 - ↓ trắng ↓ trắng - Na2CO3 - - ↓ trắng - - - K2SO4 - ↓ trắng ↓ trắng ↓ trắng MgCl2 ↓ trắng -- Ba(NO3) ↓ trắng -- Na32PO4 - - ↓ trắng ↓ trắng - (↓: kết tủa; -: không có hiện tượng) Từ bảng và đề ra, ta nhận thấy: Lọ số 4 tạo 3 kết tủa trắng Lọ số 4 là dung dịch Ba(NO3)2 Lọ số 2 chỉ tạo 1 kết tủa trắng với lọ số 4 Lọ số 2 là dung dịch K2SO4 Lọ số 3 tạo 2 kết tủa trắng, trong đó không có hiện tượng với lọ số 4 và số 2 Lọ số 3 là dung dịchMgCl2. Các kết tủa sinh ra do lọ số 1 lần lượt tác dụng với lọ số 3 và lọ số 4 đều dễ bị phân hủy tạo oxit kim loại Lọ số 1 là dung dịchNa2CO3 44 CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ
Lọ số 5 tạo kết tủa trắng với lọ số 3 và số 4 Lọ số 5 làdung dịch Na3PO4 - Phương trình hóa học: Ba(NO3)2 + Na2CO3 BaCO3↓ + 2NaNO3 Ba(NO3)2 + K2SO4 BaSO4↓ + 2KNO3 3Ba(NO3)2 + 2Na3PO4 Ba3(PO4)2↓ + 6NaNO3 Na2CO3 + MgCl2 2NaCl + MgCO3↓ 3MgCl2 + 2Na3PO4 6NaCl + Mg3(PO4)2↓ BaCO3 to BaO + CO2 MgCO3 to MgO + CO2 Câu 62. Có 6 lọ dung dịch được đánh số ngẫu nhiên từ 1 đến 6. Các dung dịch đều không màu và đều chứa một chất tan trong số các chất sau: BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl. Người ta tiến hành các thí nghiệm và thu được kết quả như sau: Thí nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 3 và 4. Thí nghiệm 2: Dung dịch 6 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 1 và 4. Thí nghiệm 3: Dung dịch 4 cho khí bay lên khi tác dụng với các dung dịch 3 và 5. Hãy lập luận để xác định các chất trong mỗi lọ dung dịch trên và viết các phương trình phản ứng hóa học đã xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Cách 1: - Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử rồi đánh số thứ tự lần lượt. - Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, hiện tượng thu được ở bảng sau: Mẫu thử BaCl2 H2SO4 NaOH MgCl2 Na2CO3 HCl BaCl2 X trắng - - trắng khí H2SO4 trắng X - - khí - NaOH - - X trắng - - MgCl2 - - trắng X trắng - Na2CO3 trắng khí - trắng X khí HCl - - - - khí X + Dung dịch 4 cho khí bay ra khi tác dụng với dung dịch 3 và 5. Dung dịch 4 là Na2CO3 và dung dịch 3 là dung dịch H2SO4 hoặc dung dịch HCl. + Dung dịch 3 cho kết tủa với dung dịch 2 và khí với dung dịch 4. Dung dịch 3 là H2SO4, dung dịch 2 là BaCl2 và dung dịch 5 là HCl + Dung dịch 6 cho kết tủa khi tác dụng với dung dịch 1 và 4 Dung dịch 6 là MgCl2 và dung dịch 1 là NaOH PTHH: CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 45
Thí nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Thí nghiệm 2: MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl Thí nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Cách 2: Thí Dung 1 2 3 45 6 Kết nghiệm dịch luận 1 NaOH Thí 2 BaCl2 nghiệm 1 3 H2SO4 Thí 4 Na2CO3 nghiệm 3 5 HCl Thí 6 MgCl2 nghiệm 2 Kết luận NaOH BaCl2 H2SO4 Na2CO3 HCl MgCl2 Qua bảng trên ta thấy các chất trong mỗi lọ từ dung dịch 1 đến dung dịch 6 lần lượt là: NaOH, BaCl2, H2SO4, Na2CO3, HCl, MgCl2. PTHH: Thí nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl Thí nghiệm 2: BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Thí nghiệm 3: MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Câu 63. Có 4 ống nghiệm mỗi ống chứa dung dịch 1 muối trong các muối: clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại: bari, magie, kali, chì (không trùng kim loại và gốc axit). Xác định công thức mỗi muối có trong mỗi ống nghiệm. (Đề thi tuyển sinh chuyên Bắc Ninh, năm học 2020-2021) Hướng dẫn giải Trong 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa một muối là: Pb(NO3)2, BaCl2, MgSO4, K2CO3. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 46
Câu 64. Không dùng thêm thuốc thử, hãy trình bày cách phân biệt 5 dung dịch sau: NaCl, NaOH, NaHSO4, Ba(OH)2, Na2CO3. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – Năm học 2011 - 2012) Hướng dẫn giải - Lần lượt lấy từng mẫu thử (với lượng dư) cho vào các mẫu thử còn lại: Ba(OH)2 Ba(OH)2 NaHSO4 Na2CO3 NaOH NaCl NaHSO4 - ↓ ↓ - - Na2CO3 ↓ ↑ - - NaOH ↓ - - - ↑ - - - - - - NaCl - - - - - Kết quả 2↓ 1↓, 1↑ 1↓, 1↑ (dấu “–“ thể hiện không thấy hiện tượng gì) + Chất có 2 kết tủa tạo thành là Ba(OH)2 + Các chất có 1 kết tủa và 1 khí là NaHSO4 và Na2CO3 (nhóm A) + Các chất không có hiện tượng gì là NaOH và NaCl (nhóm B) Ba(OH)2 + Na2CO3 BaCO3 + H2O (1) Ba(OH)2 + 2NaHSO4 BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O (2) 2NaHSO4 + Na2CO3 2Na2SO4 + CO2 + H2O NaHSO4 + NaOH Na2SO4 + H2O ● Nhận biết 2 chất ở nhóm A: Cách 1: Lọc 1 kết tủa bất kì ở (1) hoặc (2) cho vào 2 chất ở nhóm A, nếu có khí thoát ra thì kết tủa đó là BaCO3, dung dịch có khí thoát ra là NaHSO4, dung dịch không có hiện tương gì là Na2CO3 BaCO3 + 2NaHSO4 BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O Cách 2: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch này (dung dịch X) vào dung dịch kia (dung dịch Y), nếu có khí thoát ra ngay thì dung dịch Y là NaHSO4 dung dịch X là Na2CO3 Na2CO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + CO2 + H2O Nếu sau một thời gian mới có khí thoát ra thì dung dịch Y là Na2CO3 dung dịch X là NaHSO4 NaHSO4 + Na2CO3 NaHCO3 + Na2SO4 NaHSO4 + NaHCO3 Na2SO4 + CO2 + H2O ● Nhận biết 2 chất ở nhóm B: - Cho một lượng nhỏ dung dịch NaHSO4 vào 2 lọ chứa 2 chất ở nhóm B. Sau đó nhỏ tiếp vài giọt dung dịch Na2CO3 vào mỗi lọ, có khí thoát ra là NaCl (vì chứa NaHSO4) NaHSO4 + NaOH Na2SO4 + H2O (*) CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 47
2NaHSO4 + Na2CO3 2Na2SO4 + CO2 + H2O - Lọ không có khí thoát ra là NaOH (vì NaHSO4 đã hết theo phản ứng * ). Câu 65. Không dùng thuốc thử nào khác, hãy nhận biết các dung dịch sau: NaHCO3, CaCl2, Na2CO3, Ca(HCO3)2. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra (nếu có). (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Long An – Năm học 2012 - 2013) Hướng dẫn giải - Đun 4 dung dịch mẫu thử, nhận ra Ca(HCO3)2 vì có kết tủa trắng Ca(HCO3)2 to CaCO3 + CO2 + H2O - Cho Ca(HCO3)2 vừa nhận biết được vào các chất còn lại, phân biệt được Na2CO3 vì có kết tủa trắng Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3 - Dùng Na2CO3 để nhận biết CaCl2 vì có kết tủa trắng CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl - Không có hiện tượng gì là dung dịch NaCl. Câu 66. Cho 4 dung dịch không màu có cùng nồng độ mol là NaOH, NaCl, HCl và phenolphtalein, chứa trong 4 bình mất nhãn. Chỉ dùng ống hút, ống nghiệm có chia độ (không dùng thêm hóa chất nào khác kể cả nguồn điện, nguồn nhiệt), hãy nhận biết mỗi dung dịch trên. (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – Năm học 2014 - 2015) Hướng dẫn giải - Cho từng mẫu thử lần lượt tác dụng với các mẫu thử còn lại. Hiện tượng quan sát được tổng hợp ở bảng dưới đây: NaOH NaOH NaCl HCl Phenolphtalein - - - Màu hồng NaCl - - - - HCl - - - - Phenolphtalein Màu hồng - - - (dấu “–“ thể hiện không thấy hiện tượng gì) Từ bảng bên ta nhận ra 2 nhóm: + Nhóm I: NaOH và phenolphtalein xuất hiện màu hồng + Nhóm II: NaCl và HCl không xuất hiện màu hồng - Dùng dung dịch có có màu hồng (hỗn hợp NaOH và phenolphtalein) nhận ra HCl ở nhóm II vì mầu hồng bị nhạt dần do có phản ứng trung hòa (khi NaOH hết thì mất màu hồng hoàn toàn cho dung dịch trong suốt), chất không làm nhạt màu hồng là NaCl CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 48
NaOH HCl NaCl H2O - Vì các chất có cùng nồng độ mol dùng ống nghiệm có chia độ lấy cùng một thể tích các chất (giả sử là V ml) thì số mol của các chất bằng nhau (giả sử trong 1V ml có x mol). Vậy tiến hành nhận biết NaOH và phenolphtalein như sau: Bước 1: Lấy 1V NaOH và 1V phenolphtalein (tất nhiên là chưa biết ống nghiệm nào chứa NaOH hay phenolphtalein) trộn với 1V của mỗi chất NaOH và phenolphtalein thu được hỗn hợp X và hỗn hợp Y như sơ đồ: 1V NaOH 1VNaOH, 1V phnolphtalein hoãn hôïp X 2V NaOH 1V phnolphtalein 1V phnolphtalein 1VNaOH, 1V phnolphtalein hoãn hôïp Y 1V NaOH 2V phnolphtalein Bước 2: Lấy 1V HCl đã nhận biết được ở trên cho lần lượt cho vào các hỗn hợp X và Y - Nhận ra hỗn hợp X vì HCl phản ứng thiếu với NaOH thu được dung dịch vẫn có màu hồng (chỉ nhạt màu hơn so với ban đầu) chất ban đầu là NaOH NaOH HCl NaCl H2O 2x x - Nhận ra hỗn hợp Y vì HCl phản ứng vừa đủ với NaOH cho nên mầu hồng bị mất màu hoàn toàn chất ban đầu là phenolphtalein NaOH HCl NaCl H2O x x (mol) Dạng 4: CHỨNG MINH CÁC CHẤT CÓ TRONG HỖN HỢP Câu 67. Trong một bình kín có chứa hỗn hợp khí sau: CO2, CO, H2, SO2, SO3. Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết sự có mặt của các khí trên trong hỗn hợp. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Trích mẫu thử rồi dẫn hỗn hợp qua các bình mắc nối tiếp nhau: bình (1) đựng dung dịch BaCl2 dư, bình (2) chứa dung dịch Br2 dư, bình (3) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, bình (4) chứa CuO nung nóng. Quan sát hiện tượng, nếu thấy: - Ở bình 1 xuất hiện kết tủa trắng, chứng tỏ hỗn hợp có SO3. BaCl2 + H2O + SO3 BaSO4 + 2HCl - Ở bình 2 thấy dung dịch brom nhạt màu dần, chứng tỏ hỗn hợp có SO2. SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr - Ở bình 3 có kết tủa trắng xuất hiện, chứng tỏ hỗn hợp có chứa CO2. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 49
- Ở bình 4 thấy có hơi nước trên thành ống dẫn khí, chứng tỏ hỗn hợp có H2. Tiếp tục cho sản phẩm khí thoát ra qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có kết tủa trắng, chứng tỏ hỗn hợp có khí CO. H2 + CuO to H2O + Cu CO + CuO to CO2 + Cu CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O. Câu 68. Trong điều kiện thích hợp, hỗn hợp X gồm 4 chất khí sau: CO2, SO3, SO2 và H2. Trình bày phương pháp hoá học nhận ra sự có mặt của từng khí trong hỗn hợp X. Viết các phương trình hóa học xảy ra. (Đề thi tuyển sinh chuyên Lê Quý Đôn – Điện Biên, năm học 2020-2021) Hƣớng dẫn giải Lấy 1 mẫu khí X làm thí nghiệm: Dẫn hỗn hợp X qua dung dịch BaCl2 (dư), xuất hiện kết tủa trắng, nhận ra SO3 và loại bỏ được SO3. BaCl2 + SO3 + H2O → BaSO4 + 2HCl Dẫn hỗn hợp khí đi ra khỏi dung dịch BaCl2 vào dung dịch Br2 (dư) thấy dung dịch brôm nhạt màu, nhận ra và loại bỏ SO2. SO2 + 2H2O + Br2 H2SO4 + 2HBr. Hỗn hợp khí sau khi đi ra khỏi bình dung dịch Br2 dẫn vào dung dịch nước vôi trong (dư), nếu vẩn đục nhận ra và loại bỏ CO2. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Khí còn lại dẫn qua ống đựng CuO nung nóng thấy tạo chất rắn màu đỏ và có hơi nước bám vào thành ống nhận ra H2 H2 + CuO t0 Cu + H2O Câu 69. Cho 5 dung dịch không màu đựng trong 5 bình mất nhãn gồm: NaHSO4, NaCl, Mg(HCO3)2, Na2CO3, Ba(HCO3)2. Không được dùng thêm hoá chất nào khác, hãy nêu phương pháp nhận biết các dung dịch trên. (Đề thi tuyển sinh Chuyên Hải Dương, năm học 2016 - 2017) Hướng dẫn giải - Lấy ra mỗi hoá chất một ít cho vào 5 ống nghiệm, đánh số thứ tự từ 1-5. - Đun nóng các dung dịch: + Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2 (nhóm I) Mg(HCO3)2 to MgCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 to BaCO3 + CO2 + H2O CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT CHẤT VÔ CƠ 50
Search
