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 cơđể các em có thể vận dụng giải toán.
Cách nhận biết và phân biệt một số cation, anion trong hợp chất vô cơ thuộc phần: CHƯƠNG VIII. PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ
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: MàuTím
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 CaCO3trắng+ 2Na+
- Dấu hiệu: Kết tủa trắng
5. Nhận biết ion cation Ba2+
a]Thuốc thử, phương pháp: Hồ quang điện, ngọn lửa
- Dấu hiệu: MàuXanh nhạt
b] Thuốc thử, phương pháp: SO42-, CrO42-
Ba2++ Na2SO4 BaSO4trắng+ 2Na+
2Ba2++ K2Cr2O7 2BaCrO4trắng+ 2K+
- Dấu hiệu: Kết tủa trắng
6. Nhận biết ion cation Mg2+
-Thuốc thử, phương pháp:NaOH
Mg2++ 2NaOH 2Na+ + Mg[OH]2trắng
- Dấu hiệu:Kết tủa trắng
7. Nhận biết ion cation Cu2+[màu xanh]
a] Thuốc thử, phương pháp:NaOH
Cu2++ NaOH Na++ Cu[OH]2xanh lam
- Dấu hiệu:KếtXanh lam
b] Thuốc thử, phương pháp:NH3
Cu2++ 2NH3+ 2H2O 2NH4+ + Cu[OH]2xanh lam
Cu[OH]2+ 4NH3 Cu[NH3]4[OH]2
- Dấu hiệu:Kết tủa xanh lam tan được trong NH3dư tạo màu xanh đặc trưng
c] Thuốc thử, phương pháp: Na2S
Cu2++ Na2S CuSđen+ 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]2+ 2NaOH Na2ZnO2+ H2O
- Dấu hiệu:Kết tủa keo trắng, tan được trong NaOHdư
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 đượctrong NH3dư [tạo phức tan]
9. Nhận biết ion cation Al3+
a] Thuốc thử, phương pháp:NaOH
Al3++ 3NaOH Al[OH]3keo trắng+ 3Na+
Al[OH]3+ NaOH NaAlO2 + 2H2O
- Dấu hiệu: Tạo kết tủa keotrắng, tan đượctrong 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++ 2NaOHFe[OH]2trắng xanh+ 2Na+
4Fe[OH]2+ O2+ 2H2O4Fe[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++ 3NaOHFe[OH]3nâu đỏ+ 3Na+
- Dấu hiệu: Kết tủa nâu đỏ
12. Nhận biết ionAlO2-
-Thuốc thử, phương pháp: NH4+
AlO2- + NH4++ H2O Al[OH]3trắng keo+ NH3
- Dấu hiệu: Kết tủa keo trắng, có có bọt khíthoát 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 anionNH4+
-Thuốc thử, phương pháp:NaOH
NH4++ NaOH Na++ NH3 + H2O
- Dấu hiệu: Bọt khí không màuthoát ra làm xanh quỳ tím ẩm
15. Nhận biết anion Cl-
-Thuốc thử, phương pháp:AgNO3
Cl- + AgNO3 AgCltrắng + NO3-
- Dấu hiệu:kết tủa màu trắng
16. Nhận biết anion Br-
-Thuốc thử, phương pháp:AgNO3
Br- + AgNO3 AgBrtrắng ngà + NO3-
- Dấu hiệu:kết tủa màu trắng ngà
17. Nhận biết anion I-
-Thuốc thử, phương pháp:AgNO3
I- + AgNO3 AgIvàng nhạt + NO3-
- Dấu hiệu:kết tủa màuvàng nhạt
18. Nhận biết ion PO43-
-Thuốc thử, phương pháp:AgNO3
PO43- + 3AgNO3 Ag3PO4vàng+ 3NO3-
- Dấu hiệu:kết tủa màuvàng
19. Nhận biết ion SO42-
-Thuốc thử, phương pháp: BaCl2
BaCl2+ SO42- BaSO4trắng+ 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 H2SO4+ HBr
- Dấu hiệu: Bọt khí không màulàm mất màudung dịchBr2
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 màulàm đục nước vôi trong
22. Nhận biết ion S2-
-Thuốc thử, phương pháp: Pb[NO3]2hoặc Cu[NO3]2
S2-+ Pb[NO3]2 PbSđen+ 2NO3-
S2-+ Cu[NO3]2 CuSđen+ 2NO3-
- Dấu hiệu:Kết tủa đen
23. Nhận biết ionNO3-
-Thuốc thử, phương pháp:H2SO4, Cu, to
Cu + 2NO3-+ 4H+ Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
- Dấu hiệu: Khí nâu bay ra
24. Nhận biết ionOH-
-Thuốc thử, phương pháp:Quỳ tím hoặc phenophtalein không màu
- Dấu hiệu:Quỳ tím hoá màu xanh,Phenolphtaleinhoá màu hồng
25. Nhận biết ionH+
-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]3 keo trắng
Al[OH]3+ NaOH Na[Al[OH]4]
- Cho H2SO4vào 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]2trắng xanh+ 2Na+
Fe[OH]2+ O2+ 2H2O 4Fe[OH]3nâu 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 CO2đến 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]2đem 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 dịchNH4+, 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 H2SO4loãng 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 H2SO4lần 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
Cách nhận biết và phân biệt một số cation, anion trong hợp chất vô cơ - Hoá 12 được biên soạn theo sách mới nhất và Được hướng dẫn biên soạn bởi các thầy cô giáo dạy Giỏi tư vấn, nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.