Bài giảng Hóa học lớp 12 - Chuyền đề: Nhận biết một số chất vô cơ

Nội dung text: Bài giảng Hóa học lớp 12 - Chuyền đề: Nhận biết một số chất vô cơ

1. CHUYÊN ĐỀ NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ
2. 1. Nguyên tắc nhận biết các ion trong dung dịch riêng biệt Thêm vào dung dịch một thuốc thử có tạo với ion đó sản phẩm đặc trưng như: - một kết tủa, - một hợp chất có màu; - một chất khí khó tan sủi bọt; - hoặc một chất khí thoát ra khỏi dung dịch.
3. Cation Thuốc thử Hiện tượng Giải thích Na+ + NH4 Ba2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Cu2+
4. Cation Thuốc thử Hiện tượng Giải thích Na+ Thử màu ngọn lửa Ngọn lửa có màu vàng ( phương pháp vật lí) tươi + - Dung dịch kiềm OH Tạo khí có mùi khai, khí +- NH4 NH +OH→ NH +H O Quỳ tím ẩm này làm quỳ tím ẩm hóa 4 3 2 xanh Ba2+ 2+ 2- Dung dịch H2SO4 Xuất hiện kết tủa màu Ba +SO44→ BaSO loãng dư trắng 3+ - 3+ - Al Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa keo trắng, sau Al +3OH→ Al(OH)3 đó kết tủa tan trong OH- dư Al(OH)3 +OH→ AlO 2 +H 2 O 3+ - 3+ - Fe Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ Fe +3OH→ Fe(OH)3 hoặc NH3 Fe2+ Cu2+
5. Cation Thuốc thử Hiện tượng Giải thích Na+ Thử màu ngọn lửa Ngọn lửa có màu vàng ( phương pháp vật lí) tươi + - Dung dịch kiềm OH Tạo khí có mùi khai, khí +- NH4 NH +OH→ NH +H O Quỳ tím ẩm này làm quỳ tím ẩm hóa 4 3 2 xanh Ba2+ 2+ 2- Dung dịch H2SO4 Xuất hiện kết tủa màu Ba +SO44→ BaSO loãng dư trắng 3+ - 3+ - Al Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa keo trắng, sau Al +3OH→ Al(OH)3 đó kết tủa tan trong OH- dư Al(OH)3 +OH→ AlO 2 +H 2 O 3+ - 3+ - Fe Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ Fe +3OH→ Fe(OH)3 hoặc NH3 2+ - 2+ - Fe Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa màu trắng hơi Fe +2OH→ Fe(OH)2 xanh, để ngoài không khí hóa hoặc NH3 4Fe(OH)2 +O 2 +H 2 O→ 4Fe(OH) 3 nâu đỏ Cu2+
6. Cation Thuốc thử Hiện tượng Giải thích Na+ Thử màu ngọn lửa Ngọn lửa có màu vàng ( phương pháp vật lí) tươi + Dung dịch kiềm OH- Tạo khí có mùi khai, khí +- NH4 NH4 +OH→ NH 3 +H 2 O Quỳ tím ẩm này làm quỳ tím ẩm hóa xanh 2+ Dung dịch H SO (l) dư Xuất hiện kết tủa màu 2+ 2- Ba 2 4 Ba +SO44→ BaSO trắng 3+ - 3+ - Al Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa keo trắng, sau Al +3OH→ Al(OH)3 đó kết tủa tan trong OH- dư Al(OH)3 +OH→ AlO 2 +H 2 O 3+ - 3+ - Fe Dung dịch kiềm OH Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ Fe +3OH→ Fe(OH)3 hoặc NH3 2+ - Xuất hiện kết tủa màu trắng 2+ - Fe Dung dịch kiềm OH Fe +2OH→ Fe(OH)2 hơi xanh, để ngoài không khí hoặc NH 4Fe(OH) +O +H O→ 4Fe(OH) 3 hóa nâu đỏ 2 2 2 3 2+ Lúc đầu xuất hiện kết tủa Cu(OH)2 Cu Dung dịch NH3 dư Xuất hiện kết tủa xanh, sau đó tan tạo dung dịch có màu xanh màu xanh, sau đó kết tủa tan cho lam đậm dung dịch có màu xanh lam đậm
7. Thuốc thử đặc trưng của anion Cl- là dung dịch AgNO3 trong môi trường HNO3 loãng, phản ứng tạo ra kết tủa trắng không tan trong axit.
8. Thuốc thử đặc trưng của anion Br- là dung dịch AgNO3 phản ứng tạo ra kết tủa vàng nhạt.
9. Thuốc thử đặc trưng của anion I- là dung dịch AgNO3 phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng.
10. Thuốc thử đặc trưng 3- của anion PO4 là dung dịch AgNO3 phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng tan trong axit HNO3.
11. Thuốc thử của anion S2- là các dung dịch: ➢ AgNO3 hay Pb(NO3)2 phản ứng tạo ra kết tủa đen không tan trong axit. ➢Axit (H+) phản ứng tạo ra khí có mùi trứng thối
12. Thuốc thử đặc trưng của anion 2- 2+ SO4 là dung dịch Ba trong môi trường axit loãng dư. Phản ứng tạo ra kết tủa màu trắng không tan trong axit.
13. Thuốc thử dành cho anion 2- SO3 là dung dịch axit (H+) loại 1 phản ứng tạo ra khí SO2 có mùi hắc.
14. Thuốc thử dành cho anion - + HSO3 là dung dịch axit (H ) loại 1 phản ứng tạo ra khí SO2 có mùi hắc.
15. Thuốc thử dành cho 2- anion CO3 là dung dịch axit (H+) loại 1 phản ứng tạo ra khí CO2 có mùi xốc.
16. Thuốc thử dành cho - anion HCO3 là dung dịch axit (H+) loại 1 phản ứng tạo ra khí CO2 có mùi xốc.
17. Thuốc thử dành cho 2- anion SiO3 là dung dịch axit (H+) loại 1 phản ứng tạo ra axit kết tủa H2SiO3.
18. Thuốc thử dành cho anion - NO3 là dung dịch H2SO4 loãng và ít vụn đồng. Phản ứng tạo khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí, dung dịch có màu xanh lơ.
19. Anion Thuốc thử Hiện tượng Giải thích Dung dịch xanh, có khí không + −2 + − Cu ( bột)+ H2SO4 loãng 3Cu+ 8 H + 2 NO32 → 3 Cu + 2 NO  + 4 HO NO3 màu hóa nâu ngoài không khí thoát ra 2− BaCl trong môi trường Kết tủa trắng không tan trong 2+ 2- SO4 2 Ba +SO→ BaSO axit loãng axit 44 + − AgNO3 trong dung dịch Kết tủa trắng không tan trong Ag+Cl → AgCl Cl − HNO3 loãng axit Sủi bọt khí không màu, không CO2− HCl 2−+ 3 mùi CO3+2 H → CO 2  + H 2 O
20. Bài tập 1. Có 5 dung dịch riêng biệt mỗi dung + 3+ dịch chứa 1 cation sau: NH4 , Al , Fe3+, Fe2+ và Cu2+. Chỉ dùng thêm một thuốc thử hãy trình bày cách nhận biết các cation đó.
21. III. Nguyên tắc nhận biết các ion trong cùng 1 dung dịch -Xác định thứ tự nhận biết; -Chọn thuốc thử để nhận biết theo đúng thứ tự, - Hiện tượng không trùng lặp nhau. Bài tập 2: Trong một dung dịch A chứa hỗn hợp các ion Mg2+; Ba2+ và Cl- hãy nhận biết các ion trong dung dịch đó.
22. Bài tập 3. Có 2 dung dịch mỗi dung dịch chứa 1 cation sau: Na+, Ba2+. Trình bày cách nhận biết chúng Bài tập 3. Trình bày cách nhận biết các anion -, 2-, trong các dung dịch riêng lẽ sau: NO3 SO4 -, 2- Cl CO3
23. Bảng 2. Phản ứng nhận biết từng anion Nhận biết Dung dịch Hiện tượng Giãi thích anion thuốc thử - + - 2+ NO3 Cu + H2SO4l dd xanh khí không 3Cu + 8H + NO3 → 3Cu + 2NO màu hoá nâu trong + 4H2O không khí 2NO + O2 → 2NO2 2- 2+ SO4 dd Ba ↓ trắng không tan trong axit 2+ 2- Ba + SO4 → BaSO4 ↓ - + - Cl dd AgNO3 ↓ trắng không tan Ag + Cl → AgNO3 ↓ trong axit 2- 2- + CO3 dd HCl Sủi bọt khí không mùi CO3 + 2H → CO2 + H2 không màu
24. 1: Tiến hành thí nghiệm nhận biết và nêu phương pháp nhận biết khí CO2? 2: Tiến hành thí nghiệm nhận biết và nêu phương pháp nhận biết khí SO2? Dùng hóa chất nào có thể phân biệt được 2 khí CO2, SO2?
25. - PP vật lí: Nhận biết bằng màu, mùi Khí CO2 không màu, không mùi. - PP hóa học: Thuốc thử: là dung dịch nước vôi trong dư Ca(OH)2 hoặc dd Ba(OH)2 dư Hiện tượng: dd nước vôi trong (hay dd Ba(OH)2 ) bị vẩn đục CO2 + Ba(OH)2 (dư) → BaCO3 ↓(trắng) + H2O - Lưu ý: CO2 không làm mất màu dd Br2 hoặc dd thuốc tím.
26. 2. Nhận biết khí SO2 - PP vật lí: Nhận biết bằng mùi (khí SO2 không màu, mùi hắc (độc)) - PP hóa học: Thuốc thử là dd nước iot, dd thuốc tím tốt nhất là dd nước brom Hiện tượng: SO2 làm nhạt màu các dd SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 (màu vàng) (dd không màu) - Lưu ý: SO2 cũng làm vẩn đục dd nước vôi trong hoặc dd Ba(OH)2 như CO2
27. Phân biệt 3 chất khí: CO2, SO2, C2H4 bằng phương pháp hóa học? ↓
28. - PP vật lí: Nhận biết bằng mùi Khí H2S không màu, mùi trứng thối - PP hóa học: Thuốc thử: dung dịch muối Pb2+, Ag+, hoặc Cu2+ Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu đen không tan trong axit 2+ + H2S + Pb → PbS ↓đen + 2H + + H2S + 2Ag → Ag2S ↓đen + 2H - Lưu ý: H2S cũng làm mất màu dd Br2; KMnO4 như SO2
29. 4. Nhận biết khí NH3 Thí nghiệm: - Cho 1ml dd NH3 đặc vào ống nghiệm - Đun nóng ống nghiệm - Đặt lên miệng ống nghiệm một mẩu giấy quỳ tím ẩm PP vật lí (Nhận biết bằng mùi): Khí NH3 không màu, mùi khai đặc trưng + PP hóa học: * Thuốc thử: giấy quỳ tím ẩm * Hiện tượng: giấy quỳ tím hoặc giấy chuyển thành màu xanh do NH3 tan nhiều trong nước và là một bazơ yếu
30. Bảng thuốc thử để nhận biết một số chất khí Khí Thuốc thử Hiện tượng Giải thích CO2 Ba(OH)2 dư Kết tủa trắng BaCO3 Không màu, không mùi SO2 Nước Brôm Làm mất màu nước HCl + Không màu , Brôm H2SO4 mùi hắc 2+ H2S Cu hoặc Kết tủa màu đen CuS, PbS mùi trứng thối Pb2+ NH3 Giấy quỳ ẩm Giấy quỳ tím chuyển dd có tính mùi khai thành màu xanh ba zơ
31. Câu hỏi 1: Thuốc thử nào sau đây dùng để phân biệt 2 khí H2S và SO2? A. dd Br2 B. dd nước vôi trong C. dung dịch KMnO4 D. Cả B, C đều được
32. Câu hỏi 2: Cho hai dd riêng biệt là Na2SO3 và K2CO3 . Chọn pp hoá học thích hợp để nhận biết ra chúng A. dd nước vôi trong dư B. đốt và quan sát ngọn lửa C. dd BaCl2 D. dd nước brôm loãng Đán án A. Cả hai dd đều tạo ra kết tủa trắng B. Hợp chất của Na cho màu vàng , còn K cho ngọn lửa màu tím C. Cả hai dd đều tạo kết tủa trắng D. Na2SO3 +( HBr) Br2/H2O → NaBr + SO2 + H2O ,khí SO2 sinh ra mất màu nước brôm K2CO3 + (HBr)Br2/H2O → NaBr + CO2 + H2O , khí sinh ra không làm mất màu nước brôm *Có thể nhận ra theo 2 cách , nhưng do đề yêu cầu sử dụng pp hoá học . Nên chỉ có D là đúng , còn B là pp vật lý
33. Câu hỏi: Cho biết các pư sau có xảy ra không?Nếu có hãy trình bày hiện tượng ? TN1: Cho FeS (rắn) vào dd HCl hoặc H2SO4 loãng TN2: Cho PbS, CuS, Ag2S (rắn) vào dd HCl hoặc H2SO4 loãng TN3: Dẫn khí H2S lần lượt vào các dd Pb(NO3)2; Cu(NO3)2; AgNO3 TN4: Dẫn khí H2S vào dd Br2
34. TN1: FeS tan, có khí không màu mùi trứng thối thoát ra FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S TN2: Không hiện tượng vì CuS, PbS, Ag2S không tan trong dd axit HCl, H2SO4loãng TN3: Đều xuất hiện kết tủa đen 2+ + Pb + H2S → PbS + 2H 2+ + Cu + H2S → CuS + 2H + + 2Ag + H2S → Ag2S + 2H TN4: Dd Br2 bị nhạt màu H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
35. Tính chất hóa học của SO2 TácSO2 dụnglàm đục với nướcdd Ca(OH) vôinước trong2 vôi trong TácSO2 dụnglàm nhạt với ddmàu Br của2 dd Br2 dd Br2 Nhận biết khí TácSO2 dụnglàm nhạt với ddmàu I2 vàng của dd I2 dd I2 TácSO2 dụnglàm nhạt với ddmàu KMnO của 4dd(thuốc thuốc tím) tím dd thuốc tím Tác dụng với dd H2S dd H2S tạo bột màu vàng