Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập nhận biết bằng thuốc thử tự chọn

Nội dung text: Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập nhận biết bằng thuốc thử tự chọn

1. BÀI TẬP NHẬN BIẾT BẰNG THUỐC THỬ TỰ CHỌN I. CÁCH NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỢP CHẤT 1. Dung dịch bazơ. – Ca(OH)2: Dùng CO2, SO2: Có kết tủa trắng ( Nếu sục đến dư kết tủa tan ra). – Ba(OH)2: Dùng dịch H2SO4 -> Kết tủa màu trắng. 2. Dung dịch axit. – HCl: Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa trắng. – H2SO4: Dùng dung dịch BaCl2 -> Kết tủa trắng. – HNO3: Dùng bột Cu và đun ở nhiệt độ cao -> Dung dịch màu xanh, khí màu nâu đỏ thoát ra. 3. Dung dịch muối. – Muối clorua(-Cl): Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa trắng – Muối sunfat: Dùng dung dịch BaCl2 -> kết tủa trắng. – Muối cacbonat(=CO3):Dùng dung dịch axit (HCl, H2SO4 -> Khí – Muối sunfua (=S): Dùng dung dịch Pb(NO3)2 -> Kết tủa màu đen. – Muối photphat (PO4): Dùng dung dịch AgNO3 -> Kết tủa màu vàng 4. Các oxit của kim loại. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
2. Thường hòa tan vào nước-> Chia làm 2 nhóm: Tan trong nước và không tan trong nước. – Nhóm tan trong nước cho tác dụng với CO2(Nếu thử bằng quỳ tím ->Xanh) + Nếu không có kết tủa: Kim loại tring oxit là kim loại kiềm (Hóa trị I). + Nếu có kết tủa: kim loại trong oxit là kim loại kiềm thổ (Hóa trị II). – Nhóm không tan trong nước cho tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH). + Nếu tan trong dung dịch kiềm thì kim loại trong oxit là Al, Zn, Cr. + Nếu không tan trong dung dịch kiềm thì là kim loại khác. Các oxit của phi kim: Cho vào nước thử bằng quỳ tím -> Đỏ. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Nhận biết chất rắn Khi nhận biết các chất rắn cần lưu ý một số vấn đề sau: - Nếu đề yêu cầu nhận biết các chất ở thể rắn, hãy thử nhận biết theo thứ tự: Bước 1: Thử tính tan trong nước. Bước 2: Thử bằng dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3 ) Bước 3: Thử bằng dung dịch kiềm. - Có thể dùng thêm lửa hoặc nhiệt độ, nếu cần. Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các chất rắn riêng biệt sau: a) BaO, MgO, CuO. b) CuO, Al, MgO, Ag, c) CaO, Na2O, MgO và P2O5 d) Na2O, CaO, Ag2O, Al2O3, Fe2O3, MnO2, CuO. e) P2O5, Na2CO3, NaCl, MgCO3 f) NaOH, KNO3, CaCO3, MgO, P2O5, BaSO4 Hướng dẫn: - Trích các mẫu thử cho vào các ống nghiệm riêng biệt để nhận biết. a) - Hoà tan 3 ôxit kim loại bằng nước nhận biết được BaO tan tạo ra dung dịch trong suốt : BaO + H2O Ba(OH)2 - Hai oxit còn lại cho tác dụng với dung dịch HCl, nhận ra MgO tạo ra dung dịch không màu, CuO tan tạo dung dịch màu xanh. PT: MgO + 2HCl MgCl2 + H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O b) - Dùng dung dịch NaOH nhận biết Al vì có khí bay ra: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (Không yêu cầu HS ghi) - Dùng dung dịch HCl nhận biết: + MgO tan tạo dung dịch không màu: MgO + 2HCl MgCl2 + H2O + CuO tan tạo dung dịch màu xanh:CuO + 2HCl CuCl2 + H2O Còn lại Ag không phản ứng c) - Hoà tan 4 mẫu thử vào nước nhận biết được MgO không tan; CaO tan tạo dung dịch đục; hai mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
3. - Thử giấy quì tím với hai dung dịch vừa tạo thành, nếu giấy quì tím chuyển sang đỏ là dung dịch axit chất ban đầu là P2O5; nếu quì tím chuyển sang xanh là bazơ chất ban đầu là Na2O. PTHH: Na2O + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 d) - Hoà tan các mẫu thử vào nước nhận biết Na2O tan tạo dung dịch trong suốt; CaO tan tạo dung dịch đục. Na2O + H2O 2NaOH; CaO + H2O Ca(OH)2 - Dùng dung dịch HCl đặc để nhận biết các mẫu thử còn lại Ag2O + 2HCl 2AgCl trắng + H2O Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (dung dịch không màu) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + H2O(dd màu vàng nhạt) CuO + 2HCl CuCl2 + 2H2O (dung dịch màu xanh) MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 vàng nhạt + 2H2O e) -Hoà tan các mẫu thử vào nước nhận biết được MgCO3 vì không tan, 3 mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt. -Dùng giấy quì tím thử các dung dịch vừa tạo thành nhận biết được dung dịch Na2CO3 làm quì tím hoá xanh, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H3PO4 chất ban đầu là P2O5, dung dịch không đổi màu quì tím là NaCl. f) - Hoà tan các mẫu thử vào nước, ta chia thành hai nhóm: + Nhóm 1 tan: NaOH, KNO3, P2O5 + Nhóm 2 không tan: CaCO3, MgO, BaSO4 - Dùng quì tím thử các dung dịch ở nhóm 1: dung dịch làm quì tím hoá xanh là NaOH, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H3PO4 chất ban đầu là P2O5, dung dịch không làm đổi màu quì tím là KNO3. - Cho các mẫu thử ở nhóm 2 tác dụng với dung dịch HCl, mẫu thử có sủi bọt khí là CaCO3, mẫu thử tan tạo dung dịch trong suốt là MgO, mẫu thử không phản ứng là BaSO4. P2O5 + 3H2O 2H3PO4 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O 2. Nhận biết dung dịch Một số lưu ý khí: - Nếu phải nhận biết các dung dich mà trong đó có axit hoặc bazơ và muối thì nên dùng quì tím (hoặc dung dịch phenolphtalein) để nhận biết axit hoặc bazơ trước rồi mới nhận biết đến muối sau. - Nếu phải nhận biết các muối tan, thường nên nhận biết anion (gốc axit) trước, nếu không được thì mới nhận biết cation (kim loại hoặc amoni) sau. Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các dung dịch sau: a) HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl. b) HCl, H2SO4 NaCl, Na2CO3 c) NaOH, BaCl2, Ba(OH)2, NaCl d) Na2SO4, K2CO3, BaCl2, AgNO3 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
4. e) KNO3, Cu(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)3 Hướng dẫn:Trích các mẫu thử để nhận biết a) - Dùng quì tím nhận biết HCl vì làm quì tím hoá đỏ, NaOH làm quì tím hoá xanh, Na2SO4 và NaCl không làm đổi màu quì tím. -Dùng dung dịch BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch không làm đổi màu quì tím Na2SO4 phản ứng tạo kết tủa trắng, NaCl không phản ứng. BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 trắng + 2NaCl b) - Dùng quì tím nhận biết được Na2CO3 làm quì tím hoá xanh, NaCl không đổi màu quì tím, HCl và H2SO4 làm quì tím hoá đỏ. - Dùng dung dịch BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch làm quì tím hoá đỏ: H2SO4 phản ứng tạo kết tủa trắng, HCl không phản ứng. BaCl2 + H2SO4 BaSO4 trắng + 2HCl c) – Dùng quì tím chia thành hai nhóm. + Nhóm 1: NaOH, Ba(OH)2 làm quì tím hoá xanh + Nhóm 2: BaCl2, NaCl không đổi màu quì tím - Cho dung dịch Na2SO4 vào từng mẫu thử ở hai nhóm. Ơ nhóm 1: mẫu tạo kết tủa trắng là Ba(OH)2, NaOH không phản ứng. Nhóm 2: mẫu tạo kết tủa trắng là BaCl2, NaCl không phản ứng. PTHH: Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 trắng + 2NaOH BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 trắng + 2NaCl d) – Dùng dung dịch HCl nhận biết được K2CO3 vì có khí thoát ra, AgNO3 có kết tủa trắng tạo thành. -Dùng dung dịch BaCl2 nhận biết Na2SO4 vì có kết tủa trắng tạo thành, BaCl2 không phản ứng. PTHH: K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl e)- Dùng dung dịch NaOH để nhận biết: Cu(NO3)2 kết tủa xanh; AgNO3 kết tủa trắng sau đó hoá đen; Fe(NO3)3 kết tủa đỏnâu; KNO3 không phản ứng. PTHH: Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 xanh + 2NaNO3 AgNO3 + NaOH AgOH  trắng + NaNO3 2AgOH Ag2O đen + H2O Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 đỏ nâu + 3NaNO3 3. Nhận biết chất khí. Lưu ý: Khi nhận biết một chất khí bất kì, ta dẫn khí đó lội qua dung dịch, hoặc sục khí đó vào dung dịch, hoặc dẫn khí đó qua chất rắn rồi nung Không làm ngược lại. Ví dụ minh hoạ: Ví dụ 1:Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các khí đựng trong các bình riêng biệt sau: a) CO, CO2, SO2 b) CO, CO2, SO2, SO3, H2 Hướng dẫn: a) Dẫn từng khí qua dung dịch nước brôm nhận biết SO2 làm mất màu nước brôm. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
5. Hai khí còn lại dẫn qua dung dịch nước vôi trong nhận biết CO2 làm đục nước vôi trong, CO không phản ứng. SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O b) Dẫn từng khí lội qua dung dịch BaCl2 nhận biết SO3 tạo kết tủa trắng. - Dẫn các khí còn lại qua dung dịch nước brôm nhận biết SO2 làm mất màu nước brôm. - Các khí còn lại dẫn qua dung dịch nước vôi trong nhận biết CO2 làm đục nước vôi trong. - Hai khí còn lại đốt trong oxi rồi dẫn sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong. Nếu khí làm đục nước vôi trong là CO2 chất ban đầu là CO, khí không phản ứng là H2O chất ban đầu là H2. SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4 + 2HCl SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O t0 2CO + O2  2CO2 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết từng khí có trong hỗn hợp sau: CO, CO2, H2S, H2 Hướng dẫn: Cho hỗn hợp khí lội từ từ qua dung dịch Pb(NO3)2 dư: H2S + Pb(NO3)2 PbS đen +2HNO3 nhận ra khí H2S trong hỗn hợp. Khí còn lại gồm H2, CO, CO2 cho qua dung dịch nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O nhận ra khí CO2 trong hỗn hợp. Đốt cháy hỗn hợp khí còn lại, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ, nhận ra H2. Khí còn lại cho qua nước vôi trong thấy vẩn đục, nhận ra CO2 khí ban đầu là CO. t0 2CO + O2  2CO2 t0 2H2 + O2  2H2O BÀI TẬP ÁP DỤNG 1. Có 7 oxit ở dạng bột gồm Na2O, CaO, Ag2O, Fe2O3, MnO2, CuO. Bằng những phản ứng đặc trưng hãy phân biệt các chất đó. 2. Nêu cách phân biệt 4 chất lỏng chứa trong các lọ riêng biệt: HCl, H2SO4, HNO3, H2O Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 5