Bài 1 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao
Có 5 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch chứa 1 cation sau đây : \[N{H_{{4 }}^+},M{g^{{{2+} }}},F{{\rm{e}}^{{2+ }}},F{{\rm{e}}^{{3 + }}},A{l^{{3+ }}}\][nồng độ khoảng 0,1M]. Dùng dung dịch \[NaOH\] cho lần lượt vào từng dung dịch trên, có thể nhận biết được tối đa bao nhiêu dung dịch?
A. 2 dung dịch B. 3 dung dịch
C. 1 dung dịch D. 5 dung dịch
Giải:
Chọn D
Nhỏ từ từ dung dịch \[NaOH\] vào các mẫu thử cho đến dư đồng thời đun nhẹ:
+ Mẫu sủi bọt khí mùi khai là :
\[NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O\]
+ Mẫu tạo kết tủa trắng đục là \[M{g^{2 + }}\]:
\[M{g^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Mg{[OH]_2} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa trắng xanh là \[F{e^{2 + }}\]:
\[F{e^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Fe{[OH]_2} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa đỏ là \[F{e^{3 + }}\]:
\[F{e^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Fe{[OH]_3} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \[A{l^{3 + }}\]:
\[A{l^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Al{[OH]_3} \downarrow \]
\[Al{[OH]_3} + O{H^ - } \to Al{[OH]_4}^ - \]
Bài 2 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao
Có 5 lọ chứa hóa chất mất nhãn mỗi lọ đựng đựng 1 trong các dung dịch chứa cation sau [nồng độ mỗi dung dịch khoảng 0,01 M]:\[F{e^{2 + }},C{u^{2 + }},A{g^ + },{\rm{ }}F{e^{3 + }}\].Chỉ dùng 1 dung dịch thuốc thử là \[KOH\] có thể nhận biết được tối đa mấy dung dịch?
A.2 dung dịch B.3 dung dịch
C.1 dung dịch D.5 dung dịch
Giải:
Chọn D
Nhỏ từ từ dung dịch \[KOH\] vào các mẫu thử cho đến dư đồng thời đun nhẹ:
+ Mẫu tạo kết tủa trắng xanh là \[F{e^{2 + }}\]:
\[F{e^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Fe{[OH]_2} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa xanh da trời là \[Cu{^{2 + }}\]:
\[C{u^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Cu{[OH]_2} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa nâu đỏ là \[F{e^{3 + }}\]:
\[F{e^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Fe{[OH]_3} \downarrow \]
+ Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \[A{l^{3 + }}\]:\[A{l^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Al{[OH]_3} \downarrow \]
\[Al{[OH]_3} + O{H^ - } \to Al{[OH]_4}^ - \]
+ Mẫu tạo kết tủa màu nâu đen là \[A{g^ + }\]:
\[2Ag{}^ + + 2O{H^ - } \to A{g_2}O \downarrow + {H_2}O\]
Bài 3 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao
Một dung dich chứa đồng thời các cation \[B{a^{2 + }},{\rm{ }}N{H_4}^ + ,C{r^{3 + }}.\]Trình bày cách nhận biết sự có mặt từng cation trong dung dịch.
Giải
Cách 1: Nhỏ vài giọt \[N{a_2}S{O_4}\]vào dung dịch
+ Kết tuả trắng xuất hiện \[B{a^{2 + }}\]: \[B{a^{2 + }} + S{O_4}^{2 - } \to BaS{O_{4 \downarrow }}\]
Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \[NaOH\] từ từ cho đến khi dư vào dung dịch vừa mới thu được đồng thời đun nhẹ:
+ Bọt khí mùi khai xuất hiện \[N{H_4}^ + \]:
\[NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O\]
+ Kết tủa màu xanh xuất hiện rồi tan dần \[\Rightarrow C{r^{3 + }}\]
\[C{{\rm{r}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to C{\rm{r[OH}}{{\rm{]}}_3} \downarrow ;C{\rm{r}}{[OH]_3} + O{H^ - } \to C{\rm{r}}[OH]_4^ - .\]
Cách 2 : Nhỏ vài giọt \[{K_2}Cr{O_4}\]vào dung dịch [ lượng \[{K_2}Cr{O_4}\]nhỏ vào không được dư ]
+ Kết tủa vàng tươi \[\Rightarrow B{a^{2 + }}:B{a^{2 + }} + C{\rm{r}}{O_4}^{2 - } \to BaC{\rm{r}}{O_4{ \downarrow }}\]
Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \[NaOH\] từ từ cho đến khi dư vào dung dịch vùa mới thu được đồng thời đun nhẹ:
+ Bọt khí mùi khai xuất hiện
\[\eqalign{
& \Rightarrow N{H_4}^ + :NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O \cr
& \cr} \]
+ Kết tủa màu xanh xuất hiện rồi tan dần\[\Rightarrow C{r^{3 + }}\]
\[\eqalign{
& C{{\rm{r}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to C{\rm{r[OH}}{{\rm{]}}_3} \downarrow ;C{\rm{r}}{[OH]_3} + O{H^ - } \to C{\rm{r}}[OH]_4^ - . \cr
& \cr} \]
Bài 4 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao
Một dung dịch chúa đồng thời các cation \[C{a^{2 + }};{\rm{ }}A{l^{3 + }};F{e^{3 + }}.\]Trình bày cách nhận biết sự có mặt của từng cation trong dung dịch.
Giải:
* Cách 1 : Nhỏ dung dịch \[NH_3\]từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa. Lọc thu kết tủa và dung dịch
\[\eqalign{
& A{l^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Al{[OH]_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr
& F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to F{\rm{e}}{[OH]_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr} \]
Nhỏ dung dịch \[NaOH\] từ từ cho đến dư vào kết tủa.
+ Thu được kết tủa nâu đỏ không tan \[\Rightarrow F{\rm{e}}{[OH]_3} \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}\].
Lọc thu dung dịch.Thổi \[CO_2\]từ từ vào dung dịch.
+Thấy kết tủa xuất hiện \[\Rightarrow Al{[OH]_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\]
\[Al[OH]_4^ - + C{O_2} \to Al{[OH]_3} \downarrow + HCO_3^ - \]
Nhỏ dung dịch \[N{a_2}C{O_3}\]vào dung dịch
+ Kết tủa trắng xuất hiện \[\Rightarrow C{a^{2 + }}:\]
\[C{a^{2 + }} + CO_3^{2 - } \to CaC{{\rm{O}}_3} \downarrow \]
* Cách 2: Nhỏ dung dịch \[{[N{H_4}]_2}{C_2}{O_4}\]vào dung dịch
+ Kết tủa trắng xuất hiện \[\Rightarrow C{a^{2 + }}:C{a^{2 + }} + {C_2}O_4^{2 - } \to Ca{C_2}{{\rm{O}}_4} \downarrow\]
Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \[NaOH\] từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa.
+ Thu được kết tủa nâu đỏ \[\Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}:F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{H^ - } \to F{\rm{e}}{[OH]_3} \downarrow .\]
Lọc bỏ kết tủa , thu được dung dịch. Thổi \[CO_2\]từ từ vào dung dịch.
+ Thấy kết tủa xuất hiện \[\Rightarrow Al{[OH]_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\].
\[Al[OH]_4^ - + C{O_2} \to Al{[OH]_3} \downarrow + HCO_3^ - \]
Bài 5 Trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao
Một dung dịch chứa đồng thời các cation \[F{e^{2 + }},A{l^{3 + }},N{i^{2 + }}.\]Trình bày cách nhận biết sự có mặt của từng cation trong dung dịch.
Giải:
Nhỏ dung dịch \[NH_3\]từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa.
+ Thu được phức màu xanh \[\Rightarrow N{i^{2 + }}\]
\[\eqalign{
& A{l^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Al{[OH]_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr
& F{{\rm{e}}^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to F{\rm{e}}{[OH]_2} \downarrow + 2NH_4^ + \cr
& N{i^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Ni{[OH]_2} \downarrow + 2NH_4^ + \cr
& Ni{[OH]_2} + 6N{H_{3\text{ dư}}} \to \left[ {Ni{{[N{H_3}]}_6}} \right]{[OH]_2} \cr} \]
Lọc lấy kết tủa. Chia làm hai phần:
+ Phần 1: Để trong không khí thấy kết tủa dần chuyển sang màu nâu đỏ \[\Rightarrow F{\rm{e}}{[OH]_3} \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}.\]
\[4Fe{[OH]_2} + 2{H_2}O + {O_2} \to 4Fe{[OH]_3}\]
+ Phần 2: Nhỏ dung dịch \[NaOH\] từ từ cho đến dư vào kết tủa.
Kết tủa trắng tan ra tạo dung dịch không màu \[ \Rightarrow Al{[OH]_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\];
\[Al{[OH]_3}+ OH^-\to Al[OH]_4^ -\]