Nhận biết kim loại và hợp chất của kim loại
Bài tập nhận biết là dạng bài tập phổ biến trong các bài thi và bài kiểm tra, để làm được dạng bài này ta cần nhớ các phản ứng đặc trưng của mỗi chất.
Mời các bạn học sinh tham khảo thêm:
Dạng toán kim loại tác dụng với nước
I.Kiến thức cần nhớ
1)Nguyên tắc:
-Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử
-Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng (đổi màu, xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng…)
2)Phương pháp:
Phân loại các chất mất nhãn → xác định tính chất đặc trưng → chọn thuốc thử
Chú ý:
-Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A
-Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử, thì chất lấy vào phải nhận ra được 1 chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại
-Nếu không dùng thuốc thủ thì dùng các phản ứng phân hủy hoặc cho tác dụng đôi một
-Khi chứng minh sự có mặt của 1 chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn, vì vậy thuốc thử được dùng cần phải đặc trưng
Nhận biết kim loại và hợp chất của kim loại
*Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết 1 số chất
Ví dụ1: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày phương án phân biệt 8 dung dịch nói trên.
Giải:
Thuốc thử để phân biệt là: dd BaCl2, dd NaOH. Cách làm như sau:
– Cho dd BaCl2 vào 8 dung dịch sẽ thấy ở 4 dung dịch có kết tủa là: Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4 (nhóm A) còn 4 dung dịch không có hiện tượng gì là: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 (nhóm B).
– Trong mỗi nhóm A, B đều dùng dd NaOH để thử:
Nhận ra Na2SO4 và NaNO3 không có hiện tượng gì
Nhận ra CuSO4 và Cu(NO3)2 tạo kết tủa màu xanh:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Xanh
Nhận ra MgSO4 và Mg(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng:
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaNO3
Trắng
Nhận ra FeSO4 và Fe(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng hơi xanh, sau đó một lúc kết tủa sẽ chuyển thành màu nâu đỏ
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ nâu đỏ
Ví dụ 2: Nhận biết các kim loại sau: Al, Fe, Cu
Giải:
– Lấy mỗi kim loại 1 ít, lần lượt cho dung dịch axit loãng HCl vào từng kim loại
Kim loại nào không tan là Cu.
Kim loại nào tan có hiện tượng sủi bọt khí k màu không mùi là Al, Fe
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
– Cho dung dịch NaOH vào 2 kim loại còn lại :Al, Fe
Kim loại nào có hiện tượng sủi bọt khí không màu không mùi là Al, không có hiện tượng gì là Fe
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
Ví dụ 3: Trình bày phương pháp hoá học để nhận biết các kim loại sau: Al, Ag, Fe, Mg
Giải: – Dùng NaOH vào 4 mẫu thử
Mẫu nào tan và có xuất hiện sủi bọt khí là Al.
2Al+2NaOH+2H2O=>2NaAlO2+3H2
+Mẫu nào không tan là Ag,Fe,Mg.
– Dùng dd HCl để phân biệt mẫu thử của 3 kim loại:
+Mẫu nào tan và xuất hiện sủi bọt khí là Fe,Mg(nhóm I)
Fe+2HCl=>FeCl2+H2
Mg+2HCl=>MgCl2+H2
+Mẫu thử không tan là Ag.
– Dùng dd NaOH vào dung dịch sản phẩm của nhóm I:
+Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng thì ban đầu là Mg.
MgCl2+2NaOH=>Mg(OH)2+2NaCl
+Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt thì ban đầu là Fe.
FeCl2+2NaOH=>Fe(OH)2+2NaCl
Ví dụ 4: Phân biệt 9 chất rắn sau bằng 2 hóa chất tự chọn: Ag2O, BaO, MgO, MnO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaCO3, CuO?
Giải: Hai thuốc thử là H2O , HCl đặc nóng
– Nhận BaO tan trong H2O tạo Ba(OH)2
– Dùng Ba(OH)2 nhận Al2O3:
-> Al2O3 tan được trong Ba(OH)2 theo phản ứng:
Al2O3 + Ba(OH)2 -> Ba(AlO2)2 + H2O
– Dùng HCl đặc nóng nhận biết được
+ Ag2O : Ag2O + 2HCl -> 2AgCl (kết tủa trắng hóa đen trong không khí) + H2O
+ CuO : CuO + 2HCl -> CuCl2 (dung dịch màu xanh lam) + H2O
+ CaCO3 : CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 (khí không màu) + H2O
+ MnO2 : MnO2 + 4HCl (đặc, nóng) -> MnCl2 + Cl2 (khí vàng lục) + 2H2O (nếu không là HCl đặc nóng thì sẽ không phản ưng)
-> Còn MgO, FeO, Fe2O3 tan trong HCl tạo thành các dung dịch khó phân biệt màu và không có khí thoát ra là MgCl2, FeCl2, FeCl3.
II. Bài tập vận dụng
Bài 1: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày phương án phân biệt 8 dung dịch nói trên?
Hướng dẫn:
Cho dung dịch NaOH và tất cả các ống nghiệm trên:
+ Tạo kết tủa trắng: Mg(NO3)2; MgSO4 (nhóm 1)
+ Tạo kết tủa trắng xanh: Fe(NO3)2; FeSO4 (nhóm 2)
+ Kết tủa rắn xanh thẫm: Cu(NO3)2; CuSO4 (nhóm 3)
+ ko có hiện tượng gì: NaNO3; Na2SO4 (nhóm 4)
-Cho BaCl2 vào nhóm 1, 2, 3, 4 tạo kết tủa lần lược là MgSO4, FeSO4, CuSO4, Na2SO4, còn lại là Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, NaNO3
Bài 2: Có 5 gói bột màu tương tự nhau: CuO; FeO; MnO2; Ag2O; (Fe+FeO)CuO; FeO; MnO2; Ag2O; (Fe+FeO) có thể dùng dd nào để phân biệt các chất trên?
Đáp án:
Thuốc thử duy nhất:HCl đặc.
-Lấy 5 mẫu thử của 5 chất bột rồi nhỏ từng giọt dd HCl đặc vào:
+Mẫu thử nào xuất hiện dd có màu xanh thẫm là Cu0
Cu0+2HCl → CuCl2+H20
+Mẫu thử nào xuất hiện khí có màu vàng lục thoát ra và có mùi hắc là Mn02.
Mn02+4HCl(đặc) → MnCl2+Cl2+2H20
+Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa có màu trắng là Ag20
Ag20+2HCl → 2AgCl+H20
+Mẫu thử nào xuất hiện sủi bọt khí không màu là (Fe+Fe0)
Fe+2HCl → FeCl2+H2
Fe0+2HCl → FeCl2+H20
+Mẫu thử xuất hiện dd màu vàng nhạt là Fe304.
Fe304+8HCl → FeCl2+2FeCl3+4H20
Bài 3: có 7 oxit dạng bột Na2O , CaO , Ag2O , AL2O3 , Fe2O3 , MnO2 , CuO , CaC2. Hãy nhận biết các chất đó?
Hướng dẫn:
– Cho vào H2O:
+ Chất nào tan có vẩn đục là CaO.
CaO + H2O –> Ca(OH)2
+ Chất nào tan là Na2O
Na2O + H2O –> 2NaOH
+ Chất nào tan có khí thoát ra là CaC2
CaC2 + H2O –> Ca(OH)2 + C2H2
+ Còn lại là Ag2O, Al2O3 , Fe2O3, MnO2 , CuO.
– Cho các chất còn lại và dung dịch NaOH dư
+ Chất nào pu tạo kết tủa rồi tan là Al2O3
Al2O3 + 2NaOH –> 2NaAlO2 + H2O
+ Còn lại là Ag2O, CuO, MnO2 và Fe2O3.
– Cho các chất còn lại vào HCl
+ Chất nào pu tạo dung dịch màu xanh là CuO
CuO + 2HCl —> CuCl2 + H2O
+ Chất nào tạo kết tủa trắng là Ag2O
Ag2O + 2HCl —> 2AgCl + H2O
+ Chất nào có khí màu vàng đục thoát ra là MnO2
MnO2 + 4HCl —> MnCl2 + Cl2 + 2H2O
+ Chất chỉ tạo dung dịch là Fe2O3
Bài 4: Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất. hãy nhận biết các gọi bột màu đen không nhãn: Ag2O, MnO2, FeO, CuO?
Hướng dẫn: Dùng dd HCl
Nếu tạo dung dịch xanh lam là CuO, tạo dung dịch lục nhạt là FeO, tạo kết tủa trắng là Ag2O, tạo khí màu vàng lục là MnO2
Bài 5:Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn: NH4Cl, MgCl2, FeCl2, AlCl3, CuCl2. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn: Dùng dung dịch NaOH để thử: NH4Cl có khí mùi khai, FeCl2 tạo kết tủa trắng xanh và hóa nâu đỏ trong không khí. CuCl2 kết tủa xanh lơ, MgCl2 tạo kết tủa trắng, AlCl3 tạo kết tủa trắng tan trong kiềm dư
Bài 6: Hãy dùng một hóa chất để nhận biết 6 lọ hóa chất bị mất nhãn đựng các dung dịch sau:K2CO3, (NH4)2SO4, MgSO4, Al2(SO4)3, FeCl3.
Hướng dẫn:
Cho dung dịch NaOH vào cả 6 lọ
-Không có phản ứng là K2CO3
-Lọ nào có mùi khai bốc lên là (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
-Lọ nào có kết tủa trắng hơi xanh là FeCl2
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
-Lọ nào có kết tủa nâu đỏ là FeCl
FeCl + 3NaOH → Fe(OH) + 3NaCl
-Lọ nào có kết tủa trắng không tan là MgSO4
MgSO + NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4
-Lọ nào có chất kết tủa trắng tạo thành sau đó tan trong dung dịch NaOH dư là Al2(SO4)3
Al2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + H2O
Bài 7:
Chỉ sử dụng 1 hóa chất hãy nhận biết các dung dịch sau: MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3
Đáp án: NaOH dư
Bài 8:
Cho các hóa chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết chúng?
Hướng dẫn:
-Chất nào tan trong nước có hiện tượng sủi bọt khí là Na
-Dùng dung dịch NaOH ở trên cho lần lượt vào các dung dịch còn lại
+Dung dịch nào xuất hiện kết tủa keo trắng tan trong NaOH dư là AlCl3
+Dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng không tan trong NaOH dư là MgCl2
+ Dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng xanh là Fe(OH)2
+ Dung dịch nào xuất hiện kết tủa nâu đỏ là Fe(OH)3
Bài 9:
Không dùng thêm hóa chất nào khác hãy nhận biết các chất đựng trong các lọ mất nhãn sau: KOH, HCl, FeCl3, Pb(NO3)2, Al(NO3)3, NH4Cl
Hướng dẫn
+ Trộn lần lượt các dd này với nhau:
-> Có 1 chất khi trộn với 5 dd còn lại tạo 3 kết tủa, 1 khí mùi khai. Dd đó là KOH:
3KOH + FeCl3 -> Fe(OH)3↓ + 3KCl
2KOH + Pb(NO3)2 -> Pb(OH)2↓ + 2KNO3
3KOH + Al(NO3)3 -> Al(OH)3↓ + 3KNO3
KOH + NH4Cl -> KCl + H2O + NH3↑
-> Biết được KOH ta dễ dàng biết được các dd kia vì:
+ Cho KOH đã nhận biết vào 5 dd còn lại:
-> Chất tạo kết tủa nâu đỏ với KOH là FeCl3:
FeCl3 + 3KOH -> Fe(OH)3↓ + 3KCl
-> Chất nào tạo kết tủa đen với KOH là Pb(NO3)2:
Pb(NO3)2 + 2KOH -> Pb(OH)2↓ + 2KNO3
-> Chất tạo kết tủa dạng keo trắng với KOH là Al(NO3)3. Đặt biệt kết tủa này tan nếu kiềm dư:
Al(NO3)3 + 3KOH -> Al(OH)3↓ + 3KNO3
Al(OH)3 + KOH (dư) -> KAlO2 + 2H2O (kết tủa bị tan trong kiềm dư)
-> Chất nào tạo khí mùi khai với KOH là NH4Cl:
NH4Cl + KOH -> KCl + H2O + NH3↑
-> Chất không hiện tượng với KOH là HCl
(có phản ứng nhưng phản ứng không thể thấy)
KOH + HCl -> KCl + H2O