Dụng cụ thí nghiệm: - Ống nghiệm, đèn cồn, giá để ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt nếu các lọ đựng dung dịch không có loại nắp kèm ống nhỏ giọt, kẹp kim loại, ống dẫn khí.. N
Trang 1NHẬN BIẾT MỘT SỐ ION TRONG DUNG DỊCH
I ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
(Tùy theo điều kiện của trường và của mỗi giáo viên)
1 Hóa chất:
- Dung dịch: NaOH, Ca(OH)2, NH3, muối nhôm, muối sắt (II), muối sắt (III), muối amoni, muối bari, muối nitrat, muối cacbonat, muối photphat, muối sunfit, muối hiđrophotphat, muối clorua, AgNO3, HNO3, HCl, H2SO4 loãng,
- Vụn (hoặc bột) Cu
- Giấy pH
2 Dụng cụ thí nghiệm:
- Ống nghiệm, đèn cồn, giá để ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt (nếu các lọ đựng dung dịch không có loại nắp kèm ống nhỏ giọt), kẹp kim loại, ống dẫn khí
II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(Tùy theo điều kiện cụ thể của GV và trình độ của HS)
- Học sinh thảo luận tổ nhóm
- Nêu vấn đề - đàm thoại
IV THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG
I Nguyên tắc nhận biết một ion
trong dung dịch
Để nhận biết một ion trong dung dịch
người ta thêm vào dung dịch đó một
thuốc thử tạo với ion đó một sản phẩm
đặc trưng như một kết tủa, một hợp
chất có màu hoặc một chất khí khó tan
sủi bọt khi bay khỏi dung dịch
* Hoạt động 1:
I Nguyên tắc nhận biết một ion trong dung dịch
- HS đọc kĩ phần nguyên tắc, sau đó nhớ lại những kiến thức
đã học ở các lớp dưới như:
+ L10: rót dung dịch HCl vào dung dịch AgNO3 thấy xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong dung dịch HNO3
+ L11: rót dung dịch NaOH vào dung dịch NH4Cl rồi đun nóng nhẹ, ngửi thấy khí mùi khai thoát ra
từ đó các em sẽ nhận biết được nguyên tắc nhận biết một ion trong dung dịch
II Nhận biết một số cation trong II Nhận biết một số cation
Trang 2dung dịch
1 Nhận biết cation Na +
Hầu hết các hợp chất của natri tan
nhiều trong nước và không có màu, nên
không thể dùng phản ứng hoá học để
nhận biết ion Na+ mà dùng phương
pháp vật lí thử màu ngọn lửa như sau:
Đặt một ít muối natri dưới dạng dung
dịch hoặc muối rắn lên một dây platin
hình khuyên gắn với một đũa thuỷ tinh
nhỏ (dùng làm cán) rồi đưa đầu dây
hình khuyên đó vào ngọn lửa đèn khí
không màu thì thấy ngọn lửa nhuộm
màu vàng tươi Tuy nhiên, trong không
khí của phòng thí nghiệm có nhiều bụi,
trong bụi nhiều khi có lượng vết muối
natri nên ta thấy ngọn lửa có màu
vàng Vì vậy, khi tiến hành thử ta
nhúng dây platin nhiều lần vào dung
dịch HCl sạch và chỉ kết luận sự có
mặt ion Na+ khi ngọn lửa có màu vàng
tươi
trong dung dịch
* Hoạt động 2:
1 Nhận biết cation Na +
- HS đọc SGK
- Nếu có điều kiện: cho HS coi phim
- Nếu không có điều kiện: GV diễn giải thêm (vì ở trường phổ thông không có đèn khí không màu và không có dây platin)
2 Nhận biết cation +
4
NH
Thêm lượng dư dung dịch kiềm NaOH
hoặc KOH vào dung dịch chứa ion
amoni NH+4 rồi đun nóng nhẹ, khí
NH3 mùi khai sẽ được giải phóng:
+
4
NH + OH– t 0 NH3 + H2O
Ta nhận ra khí đó bằng mùi khai của nó
hoặc sự đổi màu của mẩu giấy quỳ tím
tẩm ướt bằng nước cất (màu tím đổi
sang màu xanh)
* Hoạt động 3:
2 Nhận biết cation +
4
NH
Do đã ôn ở phần trên nên HS chỉ cần nhắc nhanh lại kiến thức này
HS làm thí nghiệm
GV nhắc: giấy quỳ tím ẩm khí
NH3 giấy quỳ tím ẩm hóa xanh (giấy pH màu vàng ẩm) (giấy
pH màu vàng ẩm hóa xanh)
3 Nhận biết cation Ba 2+
Để nhận biết cation Ba2+ và tách nó
khỏi dung dịch người ta dùng dung
dịch H2SO4 loãng, thuốc thử này tạo
với ion Ba2+ kết tủa màu trắng không
tan trong thuốc thử dư:
Ba2+ + SO2-4 BaSO4
* Hoạt động 4:
3 Nhận biết cation Ba 2+
HS đọc SGK
HS làm thí nghiệm
- GV nhắc: BaSO4 không tan trong dung dịch HNO3
Trang 34 Nhận biết cation Al 3+
Đặc tính của cation này là tạo ra
hiđroxit lưỡng tính Vì vậy, khi thêm từ
từ các dung dịch kiềm vào dung dịch
Al3+, đầu tiên hiđroxit Al(OH)3 kết tủa
sau đó kết tủa này tan trong thuốc thử
dư :
Al3+ + 3OH– Al(OH)3
Al(OH)3 + OH–
-2 AlO + H2O
* Hoạt động 5:
4 Nhận biết cation Al 3+
- HS đọc SGK
- Những kiến thức này HS mới học ở chương 6 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm
- HS làm thí nghiệm
Rót dung dịch NaOH vào Al(OH)3
- GV nhấn mạnh: Al(OH)3 chỉ tan trong dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2
5 Nhận biết các cation Fe 2+ và Fe 3+
a) Nhận biết cation Fe 3+
Thêm dung dịch kiềm NaOH, KOH
hoặc dung dịch NH3 vào dung dịch Fe3+,
kết tủa Fe(OH)3 màu nâu đỏ sẽ tạo
thành:
Fe3+ + 3 OH– Fe(OH)3
Màu nâu đỏ
b) Nhận biết cation Fe 2+
- Thêm các dung dịch kiềm (OH–) hoặc
dung dịch NH3 vào dung dịch Fe2+ thì
kết tủa có màu trắng hơi xanh Fe(OH)2
sẽ tạo thành Ngay sau đó trong dung
dịch kết tủa này tiếp xúc với oxi không
khí và bị oxi hoá thành Fe(OH)3:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
- Vì vậy, kết tủa đang từ màu trắng hơi
xanh, chuyển dần sang màu vàng rồi
cuối cùng thành màu nâu đỏ
* Hoạt động 6:
5 Nhận biết các cation Fe 2+ và
Fe 3+
HS đọc SGK rồi làm thí nghiệm
Những kiến thức này HS mới học ở chương 7 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm
6) Nhận biết cation Cu 2+
Thuốc thử đặc trưng của cation Cu2+ là
dung dịch NH3 Dung dịch thuốc thử
đó đầu tiên tạo với ion Cu2+ kết tủa
Cu(OH)2 màu xanh lục, sau đó bị kết
tủa này hoà tan trong thuốc thử dư tạo
thành ion phức [Cu(NH3)4]2 có màu
xanh lam đậm rất đặc trưng:
Cu2+ + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 +
* Hoạt động 7:
6) Nhận biết cation Cu 2+
- HS làm thí nghiệm
- Những kiến thức này HS mới học ở chương 7 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm
Trang 4Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ +
2OH–
Màu xanh lam
đậm
III Nhận biết một số anion trong
dung dịch
1 Nhận biết anion
-3
NH
Nếu trong dung dịch không có anion có
khả năng oxi hoá mạnh thì có thể dùng
bột Cu hoặc một vài mẩu lá Cu mỏng
vào môi trường axit của axit sunfuric
loãng để nhận biết anion
-3
3Cu + 2NO-3 + 8H+
3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Bột Cu tan ra tạo thành dung dịch màu
xanh lam, khí NO không màu bay lên
gặp khí oxi của không khí, tạo thành
khí NO2 có màu nâu đỏ đặc trưng :
2NO + O2 2NO2
Màu nâu đỏ
III Nhận biết một số anion trong dung dịch
* Hoạt động 8:
1 Nhận biết anion
-3
NH
HS đọc SGK
- GV nhớ: L11 HS đã học ion
-3
NH có tính oxi hóa mạnh trong môi trường axit
Nhưng vì đây là kiến thức khó
do đó GV nên diễn giảng lại và thêm
HS làm thí nghiệm:
ống nghiệm 1: đựng dung dịch
H2SO4 loãng
+ Cho bột Cu vào ống nghiệm
và quan sát hiện tượng
rút ra kết luận
ống nghiệm 2: đựng dung dịch NaNO3
Cho bột Cu vào Quan sát hiện tượng
rút ra kết luận
2 Nhận biết anion
2-4
SO
Thuốc thử đặc trưng và khá chọn lọc
cho anion
2-4
SO là dung dịch BaCl2
trong môi trường axit loãng dư (các
dung dịch HCl hoặc HNO3 loãng):
Ba2+ + SO2-4 BaSO4
Môi trường axit dư là cần thiết, vì một
loạt anion như
2-3
CO , PO3-4 , SO32-,
2-4
HPO cũng cho kết tủa trắng với ion
Ba2+, nhưng các kết tủa đó đều tan
trong các dung dịch HCl hoặc HNO3
loãng, riêng BaSO4 không tan
* Hoạt động 9:
2 Nhận biết anion
2-4
SO
- HS đọc SGK
- HS làm thí nghiệm
- Những kiến thức này HS đã học ở L10, L11 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm
Nếu HS quên, GV có thể dẫn dắt, gợi mở để các em có thể nhớ lại kiến thức và vận dụng kiến thức
- GV nhắc thêm: tùy điều kiện
cụ thể của bài tập, có thể dùng một trong các dung dịch: BaCl2, Ba(NO3)2, Ba(OH)2
Trang 53 Nhận biết anion Cl –
Thuốc thử đặc trưng của anion này là
dung dịch bạc nitrat trong môi trường
HNO3 loãng tạo kết tủa trắng
Ag+ + Cl– AgCl
* Hoạt động 10:
3 Nhận biết anion Cl–
HS đọc SGK và làm thí nghiệm Những kiến thức này HS đã học
ở L10 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm Nếu HS quên, GV có thể dẫn dắt, gợi mở để các em có thể nhớ lại kiến thức và vận dụng kiến thức
4 Nhận biết anion
2-3 CO
Axit H2CO3 là axit rất yếu, dễ dàng
phân huỷ ngay tại nhiệt độ phòng:
H2CO3 CO2 + H2O
Vì vậy, anion
2-3
CO chỉ tồn tại trong các dung dịch bazơ, CO2 lại rất ít tan
trong nước, nên khi axit hoá dung dịch
2-3
CO bằng các dung dịch axit mạnh
(HCl, H2SO4 loãng) thì CO2 sẽ giải
phóng ra khỏi dung dịch, gây sủi bọt
khá mạnh Nếu dẫn khí CO2 vào bình
đựng lượng dư nuớc vôi trong, sẽ quan
sát được sự tạo thành kết tủa trắng
CaCO3 làm vẩn đục nước vôi trong:
2-3
CO + 2H+
CO2 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 +
H2O
Hình 8.8 ống nghiệm 2
nhánh để đựng nước vôi
trong nhận biết CO2
1- Dung dịch
2-3
CO
2- Dung dịch nước
vôi trong
3- Nút cao su
* Hoạt động 11:
4 Nhận biết anion
2-3 CO
HS đọc SGK và làm thí nghiệm Những kiến thức này HS đã học
ở L11 nên GV có thể kiểm tra trước khi HS làm thí nghiệm Nếu HS quên, GV có thể dẫn dắt, gợi mở để các em có thể nhớ lại kiến thức và vận dụng kiến thức
* Hoạt động 12: Luyện tập và củng cố
Phiếu học tập số 1: Bài 1/ SGK:
Trang 6Có 3 dung dịch, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau: Ba , NH 4, Al Trình bày cách nhận biết chúng
Bài giải:
Bảng nháp
dung dịch:
dung dịch NaOH:
Ba2+
không hiện tượng
4
NH
khí khai
Al3+
kết tủa keo trắng
Phiếu học tập số 2: Bài 3/SGK:
Có 4 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch có chứa 1 cation như sau: +
4
NH Mg2+, Fe3+,
Al3+, nồng độ khoảng 0,1M Bằng cách dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết được các dung dịch nào?
A Dung dịch +
4
NH
B Hai dung dịch +
4
NH và Al3+
C Ba dung dịch: NH 4, Fe3+, Al3+
D Cả bốn dung dịch
Phiếu học tập số 3: Bài 4/ SGK:
Có 2 dung dịch chứa các anion 2
NO , CO Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch đó Viết các phương trình hoá học
Bài giải:
- Dùng dung dịch HCl hoặc dung dịch H2SO4 loãng để nhận biết anion
2-3
CO trong dung dịch
- Dùng dung dịch H2SO4 loãng và vụn Cu để nhận biết anion
3
NO trong dung dịch
Phiếu học tập số 4: Bài 5/SGK:
Có 1 dung dịch chứa đồng thời các anion 2
3
CO và 2
4
SO Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch Viết các phương trình hoá học
Bài giải:
- Dùng dung dịch HCl hoặc dung dịch H2SO4 loãng để nhận biết anion 2
3
CO trong dung dịch
- Dùng dung dịch H2SO4 loãng và vụn Cu để nhận biết anion
3
NO trong dung dịch