Bài 2. Một số oxit quan trọng

Ngoài cách làm như trên, có thể phân tích và xây dựng sơ đồ để lựa chọn đường đi ngắn và hợp lý nhất (Có thể chỉ cần phân tích trong giấy nháp, còn nếu đề bài chỉ yêu cầu viết sơ đồ mà [r]

Thuốc thử Nhận biết chất Hiện tượng

Kim loại : Al , Zn Tan , có khí H2 thoát ra

Al2O3 , ZnO , Al(OH)3 , Zn(OH)2 Tan Dung dịch

Kim loại đứng trước hiđro Tan , có khí H2 thoát ra

Bảng 3 :Nhận biết một số đơn chất ở thể rắn :

Dd kiềm (NaOH , Ba(OH)2 Al , Zn Tan , có khí H2 thoát ra

màu nâu (NO2) thoát raHNO3 , sau đó cho NaCl vào

dung dịch

thoát ra , tạo kết tủa trắngAgCl

Đốt trong oxi không khí S(vàng) khí SO2 thoát ra , mùi hắc Đốt cháy , cho sản phẩm hòa

tan trong nước

P (đỏ) Tạo P2O5 tan trong nước , tạo

dd làm quì tím hóa đỏĐốt cháy , cho sản phẩm lội

qua nước vôi trong

C (đen) Tạo khí CO2 làm đục nước

vôi trong

SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 +2MnSO4 +K2SO4

Dd AgNO3 HCl Kết tủa trắng AgNO3 + HCl  AgCl + HNO3

Dd Pb(NO3)2 H2S Kết tủa đen Pb(NO3)2 + H2S  PbS + 2HNO3

Quì tím ẩm

NH3

Hóa xanh NH3 + H2O NH4OHHCl đậm đặc Tạo khói trắng NH3 + HCl  NH4Cl

Quì tím ẩm NO2 Hóa đỏ 3NO2 + H2O  2HNO3 + NOCuO(đen) , to CO Hóa đỏ (Cu) CuO + CO ⃗t o Cu + CO2

Dd Ca(OH)2 CO2 Trong hóa đục CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

CuO(đen) , to H2 Hóa đỏ (Cu) CuO + H2 ⃗t o Cu + H2O

CuSO4 khan Hơi

nước

Trắng hóa xanh CuSO4 + 5 H2O  CuSO4.5H2O

Bảng 5 : Nhận biết một số dung dịch axit và muối :

Hóa chất cần nhận

HCl và muối Clorua

HBr và muối Bromua Dung dịch AgNO3

Kết tủa trắng : AgCl , AgBr Hóa đen ngoài ánh sáng

H2SO4 và muối sunfat Dung dịch BaCl2 Kết tủa trắng : BaSO4

Dung dịch H2SO4

Sủi bọt khí : CO2

Muối sunfua Dung dịch Pb(NO3)2 Kết tủa đen : PbS

HNO3 và muối Nitrat H2SO4 đặc

Bột Cu đun nhẹ

Khí màu nâu bay ra : NO2

dung dịch có màu xanh lam

Dung dịch Na2CO3

Kết tủa trắng : CaSO4 , CaCO3

Muối Magie

Dung dịch kiềm NaOH , KOH

Kết tủa trắng Mg(OH)2 khôngtan trong kiềm dư

trong kiềm dưMuối Natri

A.TRẠNG THÁI, MÀU SẮC CÁC ĐƠN CHẤT, HỢP CHẤT

CuCl2, Cu(NO3) 2, CuSO4.5H2O : xanh

Cl2 + H2O  HCl + HClO HClO  HCl + [O] ; [O]  as O2

- dd(KI + hồ

Cl2 + 2KI  2KCl + I2

Hồ tinh bột + I2  dd màu xanh tím

CO 2

- nước vôi

- không duy trì sự cháy

H 2

- Đốt có tiếng nổ Cho sản phẩm vào

CuSO4 khan không màu tạo thành màu

xanh

CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O

0

t

O 2

5H 2 S+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 2MnSO 4 +5S+K 2 SO 4 +8H 2 O

H 2 O(Hơi) CuSO4 khan Trắng hóa xanh CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O

C. NHẬN BIẾT ION DƯƠNG (CATION)

CO 

 CaSO 4 ;Ca 2+ + CO23 

 CaCO 3

Ba 2+ dd SO24 

, dd

2 3

2Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  2Fe(OH)3 

Cr(OH)3 + 3OH   Cr(OH)36 

NH4

+

D. NHẬN BIẾT ION ÂM (ANION)

OH Quì tím Hóa xanh

Cl

AgNO 3

 trắng Clsáng) + Ag+  AgCl (hóa đen ngoài ánh

Br  vàng nhạt Brsáng) + Ag+  AgBr (hóa đen ngoài ánh

I  vàng đậm I  + Ag +  AgI (hóa đen ngoài ánh sáng)

Ví dụ : Hai chất sau đây đựng riêng biệt trong hai ống nghiệm CaO và P 2 O 5 Làm thế nào để nhận biết hai chất đó? Viết phương trình phản ứng?

+ Phân tích để hiểu và tìm dấu hiệu khác nhau của hai chất đã cho:

CaO: là Oxit bazơ, có khả năng tác dụng với H2O tạo thành bazơ

P2O5: Oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành axit

+ Thực hiện theo định hướng: Cho tác dụng với H2O và thử môi trường bằng quỳ tím

Quỳ tím sẽ chuyển thành màu nhận biết được 2 chất trên Viết phương trình phản ứng của 2 chất trên với nước

Ví dụ : Trình bày phương pháp để nhận biết ba kim loại Al, Fe, Cu Viết phương trình phản ứng?

Ngoài cách làm như trên, có thể phân tích và xây dựng sơ đồ để lựa chọn đường

đi ngắn và hợp lý nhất (Có thể chỉ cần phân tích trong giấy nháp, còn nếu đề bài chỉyêu cầu viết sơ đồ mà không cần phương trình cụ thể thì càng thuận lợi) sau đó sẽ trình bầy cách nhận biết từng chất và kết hợp viếtphương trình phản ứng minh họa

Sơ đồ nhận biết:

+ Dùng NaOH, tan là Al, không tan là Fe hoặc Cu

+ Dùng tiếp HCl, tan là Fe, không tan là Cu

VD1: Trình bày phương pháp nhận biết 4 chất bột trắng sau: CaO, Na2 O, MgO, P 2 O 5

Ở VD này ta nhận thấy cả 4 chất bột này đều có thể tan được trong nước; sau tạo sản phẩm là axit và bazơ nên

Cách làm:

- Hòa tan 4 chất bằng nước, ta nhận biết được MgO không tan và CaO ít tan

(CaO + H2O → Ca(OH)2 ) tạo ra dung dịch vẩn đục

Na2O + H2O → 2NaOH

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

- Cho quỳ tím vào 2 dung dịch trong suốt, nhận ra được dd NaOH làm quỳ tím hóaxanh nên chất bột ban đầu là Na2O, dd H3PO4 làm quỳ tím hóa đỏ nên chất bột ban đầu là P2O5

VD2: Trình bày phương pháp phân biệt 5 dung dịch trong suốt không màu

sau: HCl, NaOH, Na 2 SO 4 , NaCl, NaNO 3

- Ở VD này ta nhận thấy cả 5 dung dịch là muối, axit và bazơ nên ta lựa chọn thuốcthử lần lượt như sau:

Cách làm:

- Dùng quỳ tím để nhận ra NaOH làm quỳ tím hóa xanh, HCl làm quỳ tím hóa đỏ

- Dùng thuốc thử BaCl2 để nhận biết dung dịch Na2SO4 vì tạo kết tủa trắng BaSO4

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2 NaCl

- Dùng thuốc thử AgNO3 Nhận biết dung dịch NaCl vì tạo kết tủa trắng AgCl

AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3

- Còn lại là NaNO3

VD3: Phân biệt 4 chất lỏng sau: HCl, H2 SO 4 , HNO 3 , H 2 O.

- Ở VD này ta nhận thấy cả 3 dung dịch axit và 1 chất lỏng là nước nên ta lựa chọn thuốc thử lần lượt như sau:

- Dùng thuốc thử AgNO3 Nhận biết dung dịch HCl vì tạo kết tủa trắng AgCl

AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3

-Còn lại là HNO3

VD4: Phân biệt 3 loại phân bón hóa học sau: phân Kali (KCl), Đạm 2 lá (NH

-4 NO 3 ), Supe phôt phat kép Ca(H 2 PO 4 ) 2

Cách làm:

- Dùng dung dịch Ca(OH)2 để phân biệt 3 loại phân bón

+ Nếu có kết tủa xuất hiện thì đó là Supe phôt phat kép Ca(H2PO4)2

Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 4 H2O+ Nếu xuất hiện khí thoát ra có mùi khai thì đó là Đạm 2 lá(NH4NO3)

2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3 ↑ + 2 H2O

+ Không có hiện tượng gì là phân Kali(KCl)

VD5: Nêu các phản ứng phân biệt 5 dung dịch sau: NaNO3 , Na 2 SO 4 , NaCl,

Na 2 S, Na 2 CO 3

Cách làm:

- Dùng dung dịch HCl nhận ra Na2S vì xuất hiện khí H2S sinh ra có mùi trứng thối;Nhận ra Na2CO3 xuất hiện khí CO2 sinh ra không màu không mùi, làm vẩn đục nước vôi trong.

Na2S + 2HCl → 2 NaCl + H2S ↑

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O

- Dùng dung dịch BaCl2 Nhận ra Na2SO4 vì tạo kết tủa trắng BaSO4

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2 NaCl

- Dùng thuốc thử AgNO3 Nhận biết dung dịch NaCl vì tạo kết tủa trắng AgCl

AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3

- Còn lại là kết tủa BaSO4 → dd ban đầu là Na2SO4

VD7 : Có 5 chất bột : Cu, Al, Fe, S, Ag Hãy nêu cách phân biệt chúng

Cách làm :

- Dùng dung dịch NaOH dư nhận ra Al tan

2Al + H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2

Cu + O2 → CuO

- Còn lại là Ag không biến đổi

VD8 : Có 2 dung dịch FeCl2 , FeCl 3 Có thể dùng 2 trong 3 hóa chất Cu, Nước

Br 2 , dung dịch KOH đẻ phân biệt 2 dung dịch này Hãy giải thích.

Cách làm :

- Dùng Cu → dung dịch xuất hiện màu xanh là FeCl3

Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2 FeCl2

- Dùng nước Br2 → dung dịch làm mất màu nước Br2 là FeCl2

6 FeCl2 + 3Br2 → 4 FeCl3 + 2 FeBr3

- Dùng dung dịch KOH → dung dịch tạo kết tủa nâu đỏ là FeCl3 ; dung dịch tạo kết tủa trắng, để lâu ngoài không khí hóa nâu đỏ là FeCl2

FeCl3 + 3 KOH → Fe(OH)3 + 3KCl

- Dùng thuốc thử nhận biết 2 dung dịch Na2SO4, Na2CO3 do có kết tủa

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2 NaClBaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2 NaCl+ Cho HCl vào 2 kết tủa thu được, kết tủa nào tan là BaCO3 tạo thành từ

- Phân biệt NaNO3, NaCl bằng thuốc thử AgNO3 Nhận biết dd NaCl vì tạo kết tủa

trắng AgClAgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3

- Còn lại là NaNO3 không phản ứng

VD10: Bằng phương pháp hóa học làm thế nào để nhận ra sự có mặt của mỗi

khí trong hỗn hợp gồm: CO, CO 2 , SO 2 , SO 3 Viết phương trình phản ứng

- Khí còn lại không bị hấp thụ đem dẫn qua bột CuO đun nóng thấy có sự thay đổi

từ màu đen sang màu đỏ

CuO + CO → Cu + CO2

(màu đen) (màu đỏ)

2 Dạng 2: Nhận biết bằng thuốc thử quy định ( Với một số hóa chất hạn chế)

VD11: Nhận biết các dung dịch sau chỉ bằng phenolphtalein.

a 3 dung dịch: KOH, KCl, H 2 SO 4

Cách làm:

- Dung dịch KOH làm hồng dung dịch Phenolphtalein

- Khi cho dung dịch KOH có màu hồng nói trên vào 2 dung dịch còn lại nhận

ra được dd H2SO4 làm mất màu hồng

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

- Còn lại là KCl

b 5 dung dịch: Na 2 SO 4 , H 2 SO 4 , MgCl 2 , BaCl 2 , NaOH.

Cách làm:

- Dung dịch NaOH làm hồng dung dịch Phenolphtalein

+ Dùng dung dịch NaOH có màu hồng nói trên nhận ra được dd H2SO4 làm mấtmàu hồng

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O+ Tiếp tục nhận biết được dung dịch MgCl2 vì xuất hiện kết tủa Mg(OH)2 ↓

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl

- Dùng dung dịch H2SO4 nhận biết được dung dịch BaCl2 vì xuất hiện kết tủa trắng BaSO4

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 HCl

- Còn lại là Na2SO4

c 5 dung dịch: NaOH, HCl, H 2 SO 4 , BaCl 2 , NaCl.

Cách làm:

- Dung dịch NaOH làm hồng dung dịch Phenolphtalein

+ Dùng dung dịch NaOH có màu hồng nói trên cho vào các dung dịch còn lạichia 2 nhóm

Nhóm A: HCl, H2SO4 làm mất màu hồng

Nhóm B: BaCl2, NaCl vẫn nguyên màu hồng

+ Lấy 1 dung dịch ở nhóm A đổ vào 2 dung dịch ở nhóm B

Nếu thấy có kết tủa thì đó là cặp (H2SO4 + BaCl2 ) và cặp còn lại là HCl vàNaCl

Nếu thấy không có kết tủa thì dung dịch đã dùng ở nhóm A là HCl; vậy dungdịch còn lại ở nhóm A là H2SO4 từ đó sẽ nhận biết được BaCl2 ở nhóm B vàcòn lại NaCl

VD12: Nhận biết các chất sau đây chỉ bằng dung dịch HCl

a 4 dung dịch: NaOH, MgSO 4 , BaCl 2 , NaCl.

Cách làm:

- Xét khả năng phản ứng của 4 chất, chỉ có MgSO4 tạo được kết tủa với 2 dungdịch NaOH, MgSO4

MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4

MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO4 ↓

- Dung dịch còn lại không có kết tủa đó là: NaCl

- Dùng dung dịch HCl hòa tan 2 kết tủa, thấy kết tủa không tan đó là BaSO4

- Thả lần lượt 2 chất rắn Na2CO3, BaCO3 vào 2 dung dịch vừa tạo ra sẽ nhận ra

- Nhỏ lần lượt dd AgNO3 vào 3 dd còn lại là BaCl2, KBr, Zn(NO3)2

+ Nhận ra Zn(NO3)2 không có phản ứng

+ Có 2 kết tủa trắng AgCl, AgBr

2AgNO3 + BaCl2 → 2AgCl ↓ + Ba(NO3)2

AgNO3 + KBr → AgBr ↓ + KNO3

- Cho dd Na2CO3 vào 2 dd mới thu được là: Ba(NO3)2 , KNO3

+ Nếu thấy kết tủa thì đó là dd Ba(NO3)2 → nhận biết được BaCl2

Na2CO3 + Ba(NO3)2 → BaCO3 ↓ + 2Na NO3

- Còn lại là KBr

VD13: Nhận biết các chất sau đây chỉ bằng một kim loại

a 4 dung dịch: AgNO 3 , NaOH, HCl, NaNO 3

Cách làm:

Kim loại dùng làm thuốc thử là Cu:

- Nhận biết được AgNO3 do tạo được dung dịch màu xanh lam Cu(NO3)2

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓

- Dùng AgNO3 nhận biết được dd HCl do tạo kết tủa AgCl

AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3

- Dùng dung dịch Cu(NO3)2 là sản phẩm cho vào 2 dung dịch còn lại NaOH, NaNO3 nếu thấy có kết tủa keo màu xanh thì đó là NaOH

Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3

- Còn lại là NaNO3

b 5 dung dịch: HCl, HNO 3 , KOH, AgNO 3 , KCl.

Cách làm:

Kim loại dùng làm thuốc thử là Cu:

- Nhận ra HNO3 → có khí NO không màu để ngoài không khí hóa nâu:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O

NO + O2 → NO2 ( màu nâu)

- Nhận biết được AgNO3 do tạo được dung dịch màu xanh lam Cu(NO3)2

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓

- Dùng dung dịch Cu(NO3)2 là sản phẩm nhận biết được dd KOH do tạo kết tủakeo màu xanh

Cu(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 ↓ + 2KNO3

- Lọc kết tủa cho vào 2 dung dịch còn lại nhận biết được dd HCl vì kết tủa tan

Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

- Còn lại là KCl

c 4 dung dịch: (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4 NO 3 , FeSO 4 , AlCl 3

Cách làm:

Kim loại dùng làm thuốc thử là Ba vì:

- Ba tác dụng với nước có trong dung dịch để tạo thành dung dịch Ba(OH)2

- Nhận biết được FeSO4 do tạo kết tủa trắng, để ngoài không khí sẽ hóa nâu:

FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + Fe(OH)2 ↓

4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O → 4Fe(OH)3 ↓

- Nhận ra tạo kết tủa trắng và kết tủa trắng này sẽ tan nếu dư Ba

3Ba(OH)2 + 2 AlCl3 → 2Al(OH)3 ↓ + 3BaCl2

Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 +4 H2O

VD14: Nhận biết các chất sau đây chỉ bằng một hóa chất tự chọn.

a 4 dung dịch: MgCl 2 , FeCl 2 , FeCl 3 , AlCl 3

Cách làm:

Dùng dung dịch NaOH dư:

- Nhận ra được MgCl2 vì tạo ra kết tủa trắng không tan Mg(OH)2 ↓

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl

- Nhận ra được FeCl3 vì tạo ra kết tủa nâu đỏ không tan Fe(OH)3 ↓

FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3 ↓

- Nhận ra được FeCl2 vì kết tủa trắng Fe(OH)2 ↓ để ngoài không khí tạo ra kếttủa nâu đỏ không tan Fe(OH)3 ↓

FeCl2 + 2 NaOH → 2 NaCl + Fe(OH)2 ↓

4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O → 4Fe(OH)3 ↓

- Nhận ra được AlCl3 vì tạo ra kết tủa trắng Al(OH)3 ↓ sau đó tan trongNaOH dư

3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 ↓ + 3 NaClNaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 +2 H2O

b 4 dung dịch: Na 2 SO 4 , H 2 SO 4 , Mg SO 4 , Na 2 CO 3

Cách làm:

Dùng dung dịch NaOH dư:

- Nhận ra được MgSO4 vì tạo ra kết tủa trắng không tan Mg(OH)2 ↓

MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4

- Lấy kết tủa không tan Mg(OH)2 ↓ cho vào mẫu thử của các dung dịch cònlại nhận biết được ddH2SO4 do làm tan kết tủa

- Nhận ra Na2SiO3 do tạo kết tủa H2SiO3 ↓

Na2SiO3 + 2HCl → 2 NaCl + H2SiO3 ↓

- Nhận ra Na2S do tạo khí H2S ↑ có mùi trứng thối

- Nhận ra được FeCl3 vì tạo ra kết tủa nâu đỏ không tan Fe(OH)3 ↓

FeCl3 + 3KOH → 3KCl + Fe(OH)3 ↓

- Nhận ra được FeSO4 vì kết tủa trắng Fe(OH)2 ↓ để ngoài không khí tạo ra kếttủa nâu đỏ không tan Fe(OH)3 ↓

FeSO4 + 2 KOH → 2 K2SO4 + Fe(OH)2 ↓

4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O → 4Fe(OH)3 ↓

e 4 dung dịch: HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4

Cách làm:

Chọn thuốc thử là kim loại Ba:

- Khi cho kim loại Ba vào mẫu thử các dung dịch axit nếu thấy:

+ Axit giải phóng khí NO2 màu nâu (khi đun nóng) là HNO3

Ba + HNO3 ⃗t0 Ba(NO3)2 + NO2 ↑ + H2O+ Hai Axit phản ứng tạo kết tủa là H2SO4, H3PO4

Ba + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2 ↑

3Ba + 2H3PO4 → Ba3(SO4)2 ↓ + 3 H2 ↑

Lọc lấy 2 kết tủa cho vào trong dung dịch axit HCl, Kết tủa không tan là BaSO4

↓ vậy axit ban đầu là H2SO4, còn kết tủa tan là Ba3(SO4)2 ↓ vậy axit ban đầu

là H3PO4

Ba3(SO4)2 + 6 HCl → 3BaCl2 + 2H3PO4

+ Axit không tạo kết tủa là HCl

VD15: Nhận biết chỉ bằng 2 hóa chất đơn giản tự chọn.

a 3 dung dịch: NaCl, HCl, NaNO 3 chỉ bằng 2 kim loại.

Cách làm:

- Dùng 2 kim loại Cu và Fe

- Trộn 2 trong 3 dung dịch với nhau và cho Cu vào hỗn hợp:

+ Nếu có khí không màu thoát ra gặp không khí hóa nâu thì hỗn hợp đó là (HCl+ NaNO3)

3Cu + 8HCl + 8NaNO3 → 3Cu (NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O + 8NaCl

2 NO + O2 → 2 NO2

+ dung dịch còn lại là NaCl

- Cho Fe vào 2 dung dịch còn lại HCl, NaNO3

+ Nếu thấy có khí không màu thoát ra đó là HCl

Nhóm B: gồm 2 chất bột không tan là BaCO3, BaSO4

- Sục khí CO2 mỗi chất bột của nhóm B trong nước:

+ Chất bột không tan là BaSO4

VD16: Chỉ được dùng thêm quỳ tím và các ống nghiệm, hãy chỉ rõ phương

pháp nhận ra các dung dịch bị mất nhãn sau: NaHSO 4 , Na 2 CO 3 , Na 2 SO 3 , BaCl 2 , Na 2 S.