Hướng dẫn nhận biết các chất hóa học cho học sinh lớp 8 và 9

1. Nhận diện các loại khí

Khí CO2: Sử dụng dung dịch nước vôi trong dư, hiện tượng là nước vôi trong sẽ bị đục.

Khí SO2: Có mùi hắc, làm phai màu hoa hồng, hoặc làm mất màu dung dịch brom, hoặc làm mất màu dung dịch thuốc tím.

Khí NH3: Có mùi khai, làm quỳ tím ẩm chuyển màu xanh.

Khí Clo: Dùng dung dịch KI kết hợp với hồ tinh bột, dung dịch sẽ chuyển từ màu trắng sang xanh khi có clo.

Khí H2S: Có mùi trứng thối, dùng dung dịch Pb(NO3)2 sẽ tạo kết tủa màu đen của PbS.

Khí HCl: Khi tiếp xúc với giấy quỳ ẩm sẽ làm giấy chuyển màu đỏ hoặc sục vào dung dịch AgNO3 tạo kết tủa trắng của AgCl.

Khí N2: Đưa que diêm đỏ vào sẽ làm que diêm tắt. Khí NO (không màu): Khi tiếp xúc với không khí sẽ chuyển màu nâu đỏ. Khí NO2 (màu nâu đỏ): Có mùi hắc, làm quỳ tím ẩm chuyển màu đỏ.

2. Cách nhận diện dung dịch bazo (kiềm)

Một phương pháp đơn giản là dùng giấy quỳ tím. Dung dịch bazo sẽ làm quỳ tím chuyển màu xanh.

Cách nhận biết Ca(OH)2:

Sục CO2 vào dung dịch cho đến khi có kết tủa xuất hiện thì dừng lại.

Dùng Na2CO3 để tạo kết tủa màu trắng của CaCO3.

Nhận diện Ba(OH)2: Sử dụng dung dịch H2SO4 để tạo kết tủa trắng của BaSO4.

3. Cách nhận diện dung dịch axit

Phương pháp đơn giản nhất để nhận diện dung dịch axit là dùng quỳ tím. Khi quỳ tím tiếp xúc với dung dịch axit, nó sẽ chuyển sang màu đỏ. Đây là cách nhận diện dung dịch axit hiệu quả.

Dung dịch HCl: Sử dụng dung dịch AgNO3 sẽ tạo kết tủa trắng của AgCl.

Dung dịch H2SO4: Dùng dung dịch BaCl2 hoặc Ba(OH)2 sẽ tạo kết tủa trắng của BaSO4.

Dung dịch HNO3: Dùng bột đồng đỏ và đun nóng sẽ tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu NO2 thoát ra.

Dung dịch H2S: Sử dụng dung dịch Pb(NO3)2 sẽ tạo kết tủa đen của PbS.

Dung dịch H3PO4: Dùng dung dịch AgNO3 để tạo kết tủa vàng của Ag3PO4.

4. Cách nhận diện dung dịch muối

Muối clorua: Dùng dung dịch AgNO3 để nhận diện.

Muối sunfat: Sử dụng dung dịch BaCl2 hoặc Ba(OH)2 để nhận diện.

Muối cacbonat: Dùng dung dịch HCl hoặc H2SO4 để nhận biết.

Muối sunfua: Dùng dung dịch Pb(NO3)2 để nhận diện.

Muối photphat: Dùng dung dịch AgNO3 hoặc dung dịch CaCl2, Ca(OH)2 để tạo kết tủa trắng của Ca3(PO4)2.

5. Cách nhận diện các oxit kim loại

Hòa tan từng oxit vào nước, sau đó phân loại thành hai nhóm: nhóm tan trong nước và nhóm không tan trong nước.

Nhóm tan trong nước sẽ phản ứng với CO2. Nếu không có kết tủa, kim loại trong oxit là kim loại kiềm; nếu có kết tủa, kim loại trong oxit là kim loại kiềm thổ.

Nhóm không tan trong nước khi phản ứng với dung dịch bazo: nếu oxit tan trong dung dịch kiềm, kim loại trong oxit là Be, Al, Zn, Cr...; nếu không tan, kim loại trong oxit là kim loại kiềm thổ.

Cách nhận diện một số oxit:

(Na2O; K2O; BaO) phản ứng với nước tạo dung dịch trong suốt và làm quỳ tím chuyển màu xanh.

(ZnO; Al2O3) có khả năng phản ứng với cả dung dịch axit và dung dịch bazơ.

CuO hòa tan trong dung dịch axit tạo ra dung dịch màu xanh đặc trưng.

P2O5 phản ứng với nước sẽ tạo dung dịch làm quỳ tím chuyển màu đỏ.

MnO2 phản ứng với dung dịch HCl đặc tạo ra khí màu vàng.

SiO2 không hòa tan trong nước nhưng có thể tan trong dung dịch NaOH hoặc HF.

6. Một số bài tập về nhận diện các chất hóa học

Câu 1: Sử dụng một hóa chất duy nhất để phân biệt các oxit: K2O, Al2O3, CaO, MgO.

Lấy mẫu thử và đánh số thứ tự.

Thêm nước vào từng ống nghiệm chứa mẫu thử. Mẫu thử nào tan trong nước là K2O và CaO.

K2O + H2O → 2KOH

CaO phản ứng với H2O tạo thành Ca(OH)2.

Các mẫu thử không hòa tan là Al2O3 và MgO.

Khi sục khí CO2 vào mẫu thử đã hòa tan trong nước, mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng là CaCO3, chất ban đầu là CaO.

CO2 phản ứng với Ca(OH)2 tạo ra CaCO3 và H2O.

Nếu mẫu thử không có kết tủa thì chất ban đầu là K2O.

Khi thêm NaOH dư vào hai chất rắn không tan trong nước, chất nào tan ra chứng tỏ chất rắn ban đầu là Al2O3.

Al2O3 phản ứng với 2NaOH và H2O tạo thành 2NaAlO2 và H2.

Chất rắn còn lại không tan là MgO.

Câu 2: Sử dụng Cu và một muối tùy ý để nhận diện các hóa chất không còn nhãn trong các lọ chứa HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4.

TH1: Nếu chất là H2SO4 đặc.

Cu phản ứng với HNO3 và H2SO4 (Nhóm 1).

Không phản ứng với HCl và H3PO4 (Nhóm 2).

Sử dụng muối Ba(NO3)2.

Khi thêm vào nhóm 1, nếu có kết tủa BaSO4 thì nhận diện được H2SO4, còn HNO3 không có dấu hiệu đặc biệt.

Ba(NO3)2 phản ứng với H2SO4 tạo thành BaSO4, NO2 và H2O.

Nhóm 2: xuất hiện kết tủa Ba3(PO4)2 khi thêm H3PO4.

HCl không tạo phản ứng đặc biệt nào.

Phương trình phản ứng: H3PO4 + Ba(NO3)2 → Ba3(PO4)2 + NO2 + H2O

Trong trường hợp H2SO4 loãng:

Nhóm 1: không phản ứng với Cu, bao gồm HCl, H3PO4, H2SO4.

Nhóm 2: HNO3 phản ứng sinh khí → nhận diện HNO3.

Dùng Ba(NO3)2 cho vào nhóm 1 sẽ thấy kết tủa Ba3(PO4)2 và BaSO4. HCl không có hiện tượng đặc biệt giúp nhận diện HCl. Để phân biệt hai kết tủa, dùng HCl để thử, kết tủa tan là Ba3(PO4)2 → nhận diện H3PO4, kết tủa không tan là BaSO4 → nhận diện H2SO4.

Câu 3: Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa một dung dịch muối (không trùng kim loại và gốc axit) bao gồm: clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại Ba, Mg, K, Pb.

a) Xác định dung dịch muối trong từng ống nghiệm?

b) Phương pháp phân biệt các dung dịch trong 4 ống nghiệm là gì?

Giải:

a) Các ống nghiệm có chứa các dung dịch: K2CO3, Pb(NO3)2, MgSO4, BaCl2.

Giải thích: K2CO3 là dung dịch bắt buộc vì gốc CO3 2- sẽ kết hợp với các gốc kim loại Ba, Mg, Pb tạo kết tủa thay vì hòa tan.

b) Phương pháp phân biệt:

Thêm HCl vào 4 dung dịch: K2CO3, Pb(NO3)2, MgSO4, BaCl2.

Tạo khí: K2CO3

Phương trình phản ứng: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2↑

Không có hiện tượng: Pb(NO3)2, MgSO4, BaCl2: Nhóm A

Thêm dung dịch NaCl vào nhóm A:

Tạo kết tủa: Pb(NO3)2:

2NaCl + Pb(NO3)2 → PbCl2↓ + 2NaNO3

+ Không có hiện tượng xảy ra với MgSO4 và BaCl2: Nhóm B

Thêm dung dịch Na2SO4 vào nhóm B:

→ Xuất hiện kết tủa: BaCl2:

Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl

→ Không có hiện tượng xảy ra với MgSO4.

Câu 4: Với 5 mẫu kim loại Ba, Mg, Fe, Al, Ag, chỉ sử dụng dung dịch H2SO4 loãng, xác định được các kim loại nào và viết phương trình hóa học tương ứng.

Giải:

Lấy mẫu thử cho từng lần thí nghiệm. Nhỏ dung dịch H2SO4 loãng vào từng mẫu thử một.

Kim loại không phản ứng là Ag, các kim loại còn lại phản ứng tạo khí H2 và dung dịch muối.

Nếu có kết tủa xuất hiện là Ba, lọc kết tủa rồi dùng dung dịch nước lọc chứa Ba(OH)2 để thử nghiệm với các dung dịch muối trước đó.

+ Dung dịch tạo kết tủa màu trắng xanh sau đó chuyển thành màu nâu là FeSO4.

=> Kim loại ban đầu là Fe.

FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

+ Dung dịch tạo kết tủa keo màu trắng rồi dần tan là Al2(SO4)3 => Kim loại ban đầu là Al.

Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3

2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba[Al(OH)4]2

Dung dịch tạo kết tủa màu trắng là MgSO4 => Kim loại ban đầu là Mg.

MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Mg(OH)2

+ Dung dịch tạo kết tủa màu trắng là MgSO4 => Kim loại ban đầu là Mg.

MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Mg(OH)2

Câu 5: Có 3 lọ không có nhãn, mỗi lọ chứa một trong các dung dịch (có cùng nồng độ) KCl, KBr, KI. Hai thuốc thử để nhận diện dung dịch trong mỗi lọ là:

A. Khí O2 và dung dịch NaOH.

B. Khí Cl2 và hồ tinh bột.

C. Brom lỏng và benzen.

D. Hồ tinh bột và brom lỏng.

Đáp án là B.

Có 3 lọ không nhãn, mỗi lọ chứa một trong các dung dịch (cùng nồng độ) KCl, KBr, KI. Hai thuốc thử để nhận diện dung dịch trong mỗi lọ là khí Cl2 và hồ tinh bột.

Câu 6: Sau khi thực hiện thí nghiệm, các khí thải độc hại như HCl, H2S, CO2, SO2 xuất hiện. Chất nào sau đây sẽ hiệu quả nhất để loại bỏ chúng?

A. Muối NaCl

B. Nước vôi trong

C. Dung dịch HCl

D. Dung dịch NaNO3

Đáp án là B. Sử dụng dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)2) để loại bỏ các khí độc hại vì tất cả đều phản ứng với chất này.

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O

Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O

Tham khảo: Bài tập cân bằng phương trình hóa học lớp 8 có đáp án chọn lọc.