Giáo dụcLớp 12

Hoá 12 bài 40: Cách nhận biết và phân biệt một số cation, anion trong hợp chất vô cơ

Hoá 12 bài 40: Cách nhận biết và phân biệt một số cation, anion trong hợp chất vô cơ. Việc nhận biết và phân biệt được các cation và anion trong các hợp chất vô cơ giúp các em có thể giải quyết một số bài toán nhận biết hợp chất hoá học khá phổ biến ở dạng lý thuyết một cách dễ dàng.

Vì vậy, để làm được các bài tập dạng nhận biết các cation, anion trong các hợp chất hoá học vô cơ, các em cần nắm vững tính chất vật lý để biết màu sắc đặc trưng của nguyên tố và nắm vững tính chất hoá học để biết các phản ứng đặc trưng có dấu hiệu quan sát được (như có kết tủa không, màu gì? có khí bay hơi không, mùi gì?).

Bài viết dưới đây sẽ cung cấp một số dấu hiệu nhận biết các cation và anion trong các hợp chất hoá học vô cơ để các em có thể vận dụng giải toán.

I. Cách phân biệt và nhận biết các ion trong hợp chất hoá học

1. Nhận biết ion cation Na+

– Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa

– Dấu hiệu: Màu Vàng tươi

2. Nhận biết ion cation K+

– Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa

– Dấu hiệu: Màu Tím

3. Nhận biết ion cation Li+

– Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa

– Dấu hiệu: Màu Đỏ son

4. Nhận biết ion cation Ca2+

a) Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa

– Dấu hiệu: Màu Đỏ gạch

b) Thuốc thử, phương pháp: CO32-

  Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3 trắng + 2Na+

– Dấu hiệu: Kết tủa trắng

5. Nhận biết ion cation Ba2+

a) Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa

– Dấu hiệu: Màu Xanh nhạt

b) Thuốc thử, phương pháp: SO42-, CrO42-

  Ba2+ +  Na2SO4 → BaSO4 trắng +  2Na+

 2Ba2+ +  K2Cr2O7 → 2BaCrO4 trắng + 2K+

– Dấu hiệu: Kết tủa trắng

6. Nhận biết ion cation Mg2+

– Thuốc thử, phương pháp: NaOH

 Mg2+ +  2NaOH → 2Na+  + Mg(OH)↓ trắng

– Dấu hiệu: Kết tủa trắng

7. Nhận biết ion cation Cu2+ (màu xanh)

a) Thuốc thử, phương pháp: NaOH

 Cu2+ + NaOH → Na+ + Cu(OH)↓ xanh lam

– Dấu hiệu: Kết Xanh lam

b) Thuốc thử, phương pháp: NH3

Cu2+ + 2NH+ 2H2O → 2NH4+  + Cu(OH)2xanh lam

Cu(OH)2 + 4NH3 →  Cu(NH3)4(OH)2

– Dấu hiệu: Kết tủa xanh lam tan được trong NH3 dư tạo màu xanh đặc trưng

c) Thuốc thử, phương pháp: Na2S

Cu2+ + Na2S → CuS↓ đen +  2Na+

– Dấu hiệu: Kết tủa màu đen

8. Nhận biết ion cation Zn2+

a) Thuốc thử, phương pháp: NaOH

Zn2+ + 2NaOH → Zn(OH)2keo trắng + 2Na+

Zn(OH)+ 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

– Dấu hiệu: Kết tủa keo trắng, tan được trong NaOH dư

b) Thuốc thử, phương pháp: NH3

Zn2+ + 2NH3 + H2O → Zn(OH)2keo trắng + 2NH4+

Zn(OH)2 + 4NH3  →  [Zn(NH3)4](OH)2

– Dấu hiệu: Tạo kết tủa keo trắng, tan được trong NH3 dư (tạo phức tan)

9. Nhận biết ion cation Al3+

a) Thuốc thử, phương pháp: NaOH

Al3+ + 3NaOH → Al(OH)↓ keo trắng + 3Na+

Al(OH)3 +  NaOH → NaAlO2  + 2H2O

– Dấu hiệu: Tạo kết tủa keo trắng, tan được trong NaOH dư

b) Thuốc thử, phương pháp: NH3

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3keo trắng + 3NH4+

– Dấu hiệu: Tạo kết tủa keo trắng

10. Nhận biết ion cation Fe2+

 – Thuốc thử, phương pháp: NaOH

  Fe2+ + 2NaOH → Fe(OH)2trắng xanh + 2Na+

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3nâu

– Dấu hiệu: Kết tủa trắng xanh, hóa nâu trong không khí

11. Nhận biết ion cation Fe3+

– Thuốc thử, phương pháp: NaOH

Fe3+ + 3NaOH → Fe(OH)3nâu đỏ + 3Na+

– Dấu hiệu: Kết tủa nâu đỏ

12. Nhận biết ion AlO2

– Thuốc thử, phương pháp: NH4+

AlO2  + NH4+ + H2O → Al(OH)­3trắng keo + NH3­↑

– Dấu hiệu: Kết tủa keo trắng, có có bọt khí thoát ra

13. Nhận biết ion SiO3

– Thuốc thử, phương pháp: HCl

SiO32-  + HCl → Cl + H2SiO3keo trắng

– Dấu hiệu:  Kết tủa keo trắng

14. Nhận biết anion NH4+

– Thuốc thử, phương pháp: NaOH

NH4+ + NaOH → Na+ + NH3­ + H2O

– Dấu hiệu: Bọt khí không màu thoát ra làm xanh quỳ tím ẩm

15. Nhận biết anion Cl

– Thuốc thử, phương pháp: AgNO3

Cl  + AgNO3  →   AgCl↓trắng  +  NO3

– Dấu hiệu: kết tủa màu trắng

16. Nhận biết anion Br

– Thuốc thử, phương pháp: AgNO3

Br   +   AgNO3  →   AgBr↓trắng ngà  +   NO3

– Dấu hiệu: kết tủa màu trắng ngà

17. Nhận biết anion I

– Thuốc thử, phương pháp: AgNO3

I  + AgNO3 → AgI↓vàng nhạt  +  NO3

– Dấu hiệu: kết tủa màu vàng nhạt

18. Nhận biết ion PO43-

– Thuốc thử, phương pháp: AgNO3

PO43-  + 3AgNO3 → Ag3PO4vàng + 3NO3

– Dấu hiệu: kết tủa màu vàng

19. Nhận biết ion SO42-

– Thuốc thử, phương pháp: BaCl2

BaCl2 + SO42- → BaSO4↓trắng + 2Cl

– Dấu hiệu: kết tủa màu trắng

20. Nhận biết ion SO32-

– Thuốc thử, phương pháp: HCl

SO32- + 2HCl → 2Cl + SO2↑­ + H2O

SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO + HBr

– Dấu hiệu: Bọt khí không màu làm mất màu dung dịch Br2

21. Nhận biết ion CO32-

– Thuốc thử, phương pháp: HCl

CO32-  + 2HCl → 2Cl + CO2↑­ + H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3trắng đục + H2O

– Dấu hiệu: Bọt khí không màu làm đục nước vôi trong

22. Nhận biết ion S2-

– Thuốc thử, phương pháp: Pb(NO3)2 hoặc Cu(NO3)2

S2- + Pb(NO3)2 → PbS↓đen + 2NO3

S2- + Cu(NO3)2 → CuS↓đen + 2NO3

– Dấu hiệu:  Kết tủa đen

23. Nhận biết ion NO3

– Thuốc thử, phương pháp: H2SO4, Cu, to

Cu + 2NO3 + 4H+ → Cu2+  + 2NO2­ + 2H2O

– Dấu hiệu: Khí nâu bay ra

24. Nhận biết ion OH

– Thuốc thử, phương pháp: Quỳ tím hoặc phenophtalein không màu

– Dấu hiệu: Quỳ tím hoá màu xanh, Phenolphtalein hoá màu hồng

25. Nhận biết ion H+

– Thuốc thử, phương pháp: Quỳ tím

– Dấu hiệu: Hoá màu đỏ

II. Bài tập vận dụng cách nhận biết các ion trong hợp chất hoá học

Bài 1 trang 174 SGK Hóa 12: Có 3 dung dịch, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau : Ba2+, NH4+, Al3+. Trình bày cách nhận biết chúng.

* Lời giải bài 1 trang 174 SGK Hóa 12:

– Cho dung dịch NaOH vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào có khí mùi khai thoát ra là NH4+, mẫu thử nào có kết tủa rồi tan ra là Al3+, các phương trình phản ứng:

NH4+ + NaOH → Na+ + NH3↑ + H2O

Al3+ + 3NaOH → 3Na+ + Al(OH)3keo trắng

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

– Cho H2SO4 vào dung dịch còn lại nếu có kết tủa trắng là Ba2+

H2SO4 + Ba2+ → BaSO4trắng + 2H+

Bài 2 trang 174 SGK Hóa 12: Có dung dịch chứa đồng thời các cation Fe2+, Al3+. Trình bày cách tách và nhận biết mỗi ion từ dung dịch của hỗn hợp.

* Lời giải bài 2 trang 174 SGK Hóa 12:

∗ Cách tách 2 ion từ hỗn hợp:

– Cho NaOH đến dư vào hỗn hợp ta thu được hai phần : kết tủa là Fe(OH)3, dung dịch là NaAlO2, NaOH dư

Fe2+ + 2NaOH → Fe(OH)2 trắng xanh + 2Na+

Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 nâu đỏ

Al3+ + 3NaOH → 2Na+ + Al(OH)3 keo trắng

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

– Tách kết tủa: hòa tan kết tủa trong HCl thu được muối

Fe(OH)3 + HCl → FeCl3 + 2H2O

– Sau đó cho Fe vào dd để thu được muối Fe2+

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

– Phần dung dịch dẫn CO2 đến dư thu được kết tủa Al(OH)3

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3

– Hòa tan kết tủa trong HCl thu muối Al3+

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

∗ Nhận biết mỗi ion từ hỗn hợp

– Cho NaOH vào hỗn hợp hai cation, nếu thấy xuất hiện kết tủa trắng xanh là Fe(OH)2 đem để ngoài không khí thấy có kết tủa nâu đỏ đó là Fe(OH)3 ⇒ chứng tỏ có ion Fe2+

– Nếu thấy dung dịch có kết tủa keo trắng sau đó tan ra trong NaOH dư thì có ion Al3+.

– PTHH: tương tự như phần tách chất ở trên.

Bài 3 trang 174 SGK Hóa 12: Có 5 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau : NH4+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+ nồng độ dung dịch khoảng 0,1M. Bằng cách dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa mấy dung dịch ?

A. Dung dịch NH4+

B. Hai dung dịch NH4+ và Al3+

C. Ba dung dịch NH4+, Fe3+ và Al3+

D. 5 dung dịch NH4+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+

* Lời giải bài 3 trang 174 SGK Hóa 12:

  • Đáp án: D. 5 dung dịch chứa ion NH4+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+

– Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm trên

+ ống nghiệm nào có khí mùi khai thoát ra ⇒ chứa NH4+

NH4+ + OH → NH3↑ + H2O

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu trắng, kết tủa không tan trong dung dịch NaOH dư ⇒ chứa Mg2+

Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2trắng

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ ⇒ chứa Fe3+

Fe3+ + 3OH → Fe(OH)3nâu đỏ

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết ⇒ chứa Al3+

Al3+ + 3OH → Al(OH)3

Al(OH)3↓ + OH → AlO2 + 2H2O

+ ống nghiệm nào không có hiện tượng gì là Na+

⇒ Vậy phân biệt được cả 5 ion

Bài 4 trang 174 SGK Hóa 12: Có 2 dung dịch chứa anion NO3, CO32-. Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch đó. Viết các phương trình hóa học.

* Lời giải bài 4 trang 174 SGK Hóa 12:

– Cho muối BaCl2 vào hai mẫu thử, mẫu thử nào có kết tủa trắng là chứa CO32-

BaCl2 + CO32- → BaCO3trắng + 2Cl

– Cho một vài mẫu bột Cu vào mẫu thử còn lại thêm vài giọt H2SO4 (l) nếu thấy thoát ra khí không màu (NO) hóa nâu đỏ (NO2) ngoài không khí thì mẫu thử đó chứa NO3

3Cu + 8H+ + 2NO3 → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

2NO + 2O2 → NO2(nâu đỏ)

Bài 5 trang 174 SGK Hóa 12: Có dung dịch chứa các anion CO32- và SO42- .Hãy nêu cách nhận biết từng ion trong dung dịch. Viết các phương trình hóa học.

* Lời giải bài 5 trang 174 SGK Hóa 12:

– Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào mẫu thử thấy có khí thoát ra, thu khí cho vào dung dịch Ca(OH)2thấy có kết tủa trắng, khí đó là CO2, dung dịch ban đầu có chứa ion CO32-

2HCl + CO32- → CO2 ↑ + H2O + 2Cl

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3trắng + H2O

– Cho dung dịch BaCl2 vào mẫu thử thấy có kết tủa trắng là BaSO4, trong dung dịch có chứa SO42-

SO42- + BaCl2 → BaSO4trắng + 2Cl

Bài 6 trang 174 SGK Hóa 12: Có 5 dung dịch hóa chất không nhãn, mỗi dung dịch nồng độ khoảng 0,1M của một trong các muối sau: KCl, Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S, K2SO3. Chỉ dùng một thuốc thử là dung dịch H2SO4 loãng nhỏ trực tiếp vào mỗi dung dịch thì có thể nhận biết tối đa mấy dung dịch?

A. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3

B. Ba dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S

C. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2S

D. Hai dung dịch Ba(HCO3)2, K2SO3

* Lời giải bài 6 trang 174 SGK Hóa 12:

  • Đáp án: B. Ba dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S

– Cho dd H2SO4 lần lượt vào 5 lọ đựng 5 dung dịch:

– Lọ nào có kết tủa trắng, có khí không màu không mùi bay lên là Ba(HCO3)2

– PTHH: Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4trắng + 2CO2↑ + 2H2O

– Lọ nào có khí mùi trứng thối là K2S.

– PTHH: K2S + H2SO4 → K2SO4 + H2S↑

– Lọ nào chỉ có khí không màu không mùi là K2CO3

– PTHH: K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O

⇒ Nhận biết được 3 dung dịch Ba(HCO3)2, K2CO3, K2S

Hy vọng với bài viết về cách nhận biết và phân biệt các ion cation, anion trong hợp chất hoá học hữu cơ ở trên giúp ích cho các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

Đăng bởi: THPT Sóc Trăng

Chuyên mục: Giáo Dục

Bản quyền bài viết thuộc trường THPT thành Phố Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Sóc Trăng (thptsoctrang.edu.vn)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button