Chủ đề 11 Hóa học: Nhận biết-Tách riêng - điều chế chất

ch c¶n trë th× cã thĨ lÊy dung dÞch ban ®Çu, t×m c¸c ion ®ã b»ng c¸c ph¶n øng ®Ỉc tr­ng.
* Khi kh«ng nhËn biÕt ®­ỵc riªng tõng ion ngay tõ hçn hỵp ®Çu th× ta ph¶i tiÕn hµnh nhËn biÕt theo mét tr×nh tù nhÊt ®Þnh.
*Chĩ ý: + NÕu cã thĨ ®­ỵc, nªn chän dïng c¸c thuèc thư kh«ng chøa c¸c ion cÇn t×m trong dung dÞch.
+ Khi thªm thuèc thư cã chøa ion cÇn t×m vµo dung dÞch, ph¶i chĩ ý xem cã ¶nh h­ëng ®Õn c¸c ph¶n øng t×m c¸c ion sau kh«ng?
+ Khi dïng mét ph¶n øng ®Ỉc tr­ng cho mét ion nµo ®ã, cÇn ph¶i xem c¸c ion kh¸c trong dung dÞch cã ph¶n øng ®ã kh«ng?
 VÝ dơ 1: Lµm thÕ nµo ®Ĩ nhËn biÕt ®­ỵc ba axit: HCl, HNO3 vµ H2SO4 cïng cã mỈt trong dung dÞch.
Gi¶i: · NhËn biÕt axit: Nhĩng vµo dung dÞch giÊy qu× tÝm, giÊy qu× tÝm ho¸ ®á, ®ã lµ dung dÞch axit.
 · NhËn biÕt HNO3 tr­íc: LÊy mét Ýt dung dÞch ®Çu vµo mét èng nghiƯm, th¶ vµo ®ã vµi m¶nh vơn Cu, cã khÝ mµu n©u tho¸t ra, dung dÞch mµu xanh lam. Chøng tá dung dÞch cã axit HNO3.
	Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O
 · NhËn biÕt H2SO4 vµ HCl: 
-LÊy mét Ýt dung dÞch ®Çu vµo mét èng nghiƯm, nhá vµo ®ã dung dÞch Ba(NO3)2 d­, thu ®­ỵc kÕt tđa mµu tr¾ng. T¸ch riªng kÕt tđa vµ dung dÞch. Hoµ tan kÕt tđa trong axit (vÝ dơ axit HCl), kÕt tđa kh«ng tan trong axit, ®ã lµ BaSO4. VËy dung dÞch cã H2SO4.
 H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4¯ (tr¾ng) + 2HNO3
- Dung dÞch thu ®­ỵc sau khi t¸ch kÕt tđa chøa HCl, HNO3, Ba(NO3)2 d­. Nhá vµo ®ã dung dÞch AgNO3, thu ®­ỵc kÕt tđa mµu tr¾ng, ®Ĩ ngoµi ¸nh s¸ng ho¸ ®en. Chøng tá trong dung dÞch cã HCl.
¸s¸ng
	 AgNO3 + HCl = AgCl¯ (tr¾ng) + HNO3
 	 2AgCl 2Ag (®en) + Cl2­
B-T¸ch riªng - §iỊu chÕ chÊt
I- T¸ch riªng c¸c chÊt ra khái nhau:
Nguyªn t¾c chung: 
T×m c¸c ph¶n øng chän läc, nghÜa lµ chÊt nµy ph¶n øng, chÊt kia kh«ng. Sau ®ã cã thĨ dïng c¸c ph¶n øng t¸i t¹o trë l¹i chÊt cÇn t¸ch.
VÝ dơ 1: B»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc, h·y tr×nh bµy c¸ch t¸ch c¸c chÊt: Al2O3, Fe2O3, SiO2 ra khái hçn hỵp cđa chĩng.
Gi¶i: · Hoµ tan hçn hỵp trong dung dÞch NaOH d­ ®un nãng:
- Fe2O3 kh«ng tan trong kiỊm, läc t¸ch ®­ỵc Fe2O3.
-Dung dÞch cßn l¹i chøa NaAlO2, Na2SiO3, NaOH d­:
 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
	 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
· Sơc CO2 qua dung dÞch, ®­ỵc chÊt kh«ng tan lµ Al(OH)3. Läc, t¸ch kÕt tđa Al(OH)3 råi nung ë nhiƯt ®é cao ®­ỵc Al2O3: 
to
 NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3¯ + NaHCO3
	 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
· Dung dÞch cßn l¹i cho t¸c dơng víi dung dÞch HCl, thu ®­ỵc chÊt kh«ng tan lµ H2SiO3. Läc, t¸ch H2SiO3 råi nung ë nhiƯt ®é cao ®­ỵc SiO2:
to
	 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3¯ + 2NaCl
	 H2SiO3 SiO2 + H2O
II- §iỊu chÕ c¸c chÊt:
 a) Tõ c¸c chÊt, t×m c¸ch ®iỊu chÕ nhiỊu chÊt kh¸c. Tr­íc hÕt, ph¶i xem gi÷a c¸c chÊt ®ã ph¶n øng víi nhau nh­ thÕ nµo.
VÝ dơ: ChØ tõ Na2SO3, (NH4)2CO3, Al, MnO2 vµ c¸c dung dÞch KOH, HCl cã thĨ ®iỊu chÕ ®­ỵc nh÷ng chÊt khÝ g×? ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng ®iỊu chÕ c¸c khÝ ®ã. 
Gi¶i- Tõ c¸c chÊt trªn cã thĨ ®iỊu chÕ ®­ỵc c¸c khÝ: SO2, CO2, H2, Cl2, NH3.
C¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng ®éc gi¶ tù viÕt! 
 b) Lµm thÕ nµo thu ®­ỵc chÊt tinh khiÕt (khi bÞ lÉn t¹p chÊt). 
VÝ dơ 1: Nªu nguyªn t¾c chän chÊt lµm kh«. H·y chän chÊt thÝch hỵp ®Ĩ lµm kh« mçi khÝ sau: H2; H2S; SO2; NH3; Cl2. (Olimpic Ho¸ häc- tËp 1 trang 151)
Gi¶i: · Nguyªn t¾c chän c¸c chÊt lµm kh«: ChÊt ®­ỵc chän cã tÝnh hĩt Èm cao, kh«ng t¸c dơng vµ kh«ng trén lÉn víi chÊt cÇn lµm kh«.
VÝ dơ chÊt cÇn lµm kh« cã tÝnh axit th× kh«ng ®­ỵc chän chÊt lµm kh« cã tÝnh baz¬. Ng­ỵc l¹i, chÊt cÇn lµm kh« cã tÝnh baz¬ kh«ng ®­ỵc chän chÊt lµm kh« cã tÝnh axit...
· + H2: Cã thĨ chän H2SO4 ®Ỉc, P2O5, NaOH r¾n, CaCl2 khan...
 + H2S: Cã thĨ chän P2O5, CaCl2 khan.
 + SO2: Cã thĨ chän P2O5.
 + NH3: Cã thĨ chän NaOH r¾n, CaO (míi nung).
 + Cl2: Cã thĨ chän H2SO4 ®Ỉc, P2O5.
VÝ dơ 2: KhÝ CO2 thu ®­ỵc b»ng c¸ch cho CaCO3 t¸c dơng víi dung dÞch HCl th­êng bÞ lÉn t¹p chÊt lµ khÝ HCl vµ h¬i n­íc. H·y tr×nh bµy c¸ch lo¹i bá t¹p chÊt ®Ĩ thu ®­ỵc khÝ CO2 tinh khiÕt.
Gi¶i: · Lo¹i HCl b»ng dung dÞch NaHCO3 (hoỈc dung dÞch Ag2SO4):
	HCl + NaHCO3 = NaCl + H2O + CO2­
 (hoỈc 2HCl + Ag2SO4 = 2AgCl¯ + H2SO4) 
 · Lo¹i h¬i H2O nhê c¸c chÊt lµm khan nh­ P2O5 hoỈc H2SO4 ®Ỉc, thu ®­ỵc khÝ CO2 tinh khiÕt.
Chĩ ý: * Nh÷ng bµi tËp ®ßi hái l­ỵng chÊt kh«ng thay ®ỉi th× cÇn chĩ ý trong qu¸ tr×nh lo¹i, t¸ch kh«ng ®­ỵc dïng ph¶n øng t¹o thªm hoỈc gi¶m bít chÊt cÇn t¸ch.
VÝ dơ 3: H·y nªu mét ph­¬ng ph¸p t¸ch Ag vµ Cu ra khái nhau (gi÷ nguyªn l­ỵng) tõ hçn hỵp bét cđa chĩng. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng.
to
Gi¶i: Nung hçn hỵp trong kh«ng khÝ, Cu ph¶n øng víi O2, Ag kh«ng ph¶n øng. 
 2Cu + O2 2CuO
 Hoµ tan hçn hỵp trong dung dÞch HCl, CuO ph¶n øng t¹o CuCl2 tan, Ag kh«ng ph¶n øng, läc t¸ch ®­ỵc b¹c.
®pdd
§iƯn ph©n dung dÞch CuCl2, thu ®­ỵc Cu ë cat«t:
 CuCl2 Cu¯ + Cl2­
 VÝ dơ 4:
 Tr×nh bµy ph­¬ng ph¸p t¸ch Ag ra khái hçn hỵp Ag, Cu, Fe ë d¹ng bét, chØ dïng duy nhÊt mét dung dÞch chøa mét ho¸ chÊt vµ l­ỵng kim lo¹i cÇn t¸ch vÉn gi÷ nguyªn khèi l­ỵng ban ®Çu. 
 ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra vµ ghi râ ®iỊu kiƯn.
 Gi¶i: Cho hçn hỵp t¸c dơng víi dung dÞch muèi s¾t (III) d­ nh­ FeCl3, Fe2(SO4)3..., Ag kh«ng ph¶n øng, läc t¸ch ®­ỵc b¹c. Kim lo¹i ®ång vµ s¾t tan do ph¶n øng: Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
 Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
 B¶ng 2- Mét sè thuèc thư cho c¸c hỵp chÊt v« c¬
(Dïng trong ch­¬ng tr×nh phỉ th«ng)
Ho¸ chÊt
Cã ion
Thuèc thư
DÊu hiƯu ph¶n øng
Muèi clorua, HCl
Muèi bromua, HBr
Cl-
Br-
dd AgNO3
AgCl¯ tr¾ng
AgBr¯ h¬i vµng
Muèi photphat tan
 (hoỈc H3PO4)
PO43-
dd AgNO3
Ag3PO4¯ vµng, tan trong axit m¹nh
Muèi sunfat(tan),
axit H2SO4
SO42-
dd cã Ba2+
(BaCl2...)
BaSO4¯ tr¾ng, kh«ng tan trong c¸c axit
sunfit, hi®rosunfit
cacbonat, hi®ro cacbonat
SO32-, HSO3-
CO32-,HCO3-
dd H2SO4 hoỈc
dd HCl
sđi bät khÝ SO2, CO2
Muèi sunfua
S2-
dd cã Pb2+, Ag+ (Pb(NO3)2...)
PbS¯ ®en
(hoỈc Ag2S ¯ ®en)
Muèi nitrat 
(hoỈc HNO3)
NO3-
H2SO4®Ỉc,Cu,to
NO2­n©u, dd xanh lam
Muèi canxi (tan)
Muèi bari (tan)
Ca2+
Ba2+
dd H2SO4
(dd Na2CO3)
CaSO4,CaCO3¯tr¾ng
BaSO4,BaCO3¯tr¾ng
Muèi magiª (tan)
Mg2+
dd baz¬ kiỊm
Mg(OH)2¯ tr¾ng
Muèi s¾t (II)
Fe2+
NaOH, KOH.
(hoỈc dd NH3)
Fe(OH)2¯ lơc nh¹t (hoỈc tr¾ng xanh), ho¸ n©u ®á trong kh«ng khÝ.
Muèi s¾t (III)
Fe3+
Fe(OH)3¯ n©u ®á
Muèi ®ång (tan)
(dd mµu xanh lam)
Cu2+
dd baz¬ kiỊm
NaOH, KOH.
 (hoỈc dd NH3)
Cu(OH)2¯ xanh lam
(tan trong dd NH3 d­)
Muèi nh«m 
Al3+
dd baz¬ kiỊm
NaOH, KOH.
 (hoỈc dd NH3)
Al(OH)3¯ keo tr¾ng tan trong kiỊm d­.
(Kh«ng tan trong dd NH3 d­)
Muèi amoni
NH4+
dd baz¬ kiỊm
NaOH, KOH, to
NH3­ mïi khai, xanh giÊy qu× Èm.
Muèi kali, natri
K+, Na+
ngän lưa ®Ìn cån.
K: Ngän lưa mµu tÝm hång.
Na: Ngän lưa mµu vµng.
Bµi tËp ¸p dơng (PhÇn v« c¬)
1/ Cã 3 gãi bét mµu tr¾ng kh«ng ghi nh·n, mçi gãi chøa riªng rÏ hçn hỵp 2 chÊt sau: Na2CO3 vµ K2CO3; NaCl vµ KCl; MgSO4 vµ BaCl2. B»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc, lµm thÕ nµo ®Ĩ ph©n biƯt 3 gãi bét trªn nÕu chØ sư dơng n­íc vµ c¸c èng nghiƯm. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ho¸ häc.
C©u I ( 2,5 ®iĨm)
Cã 3 b×nh mÊt nh·n, mçi b×nh chøa mét hçn hỵp dung dÞch sau: Na2CO3 vµ K2SO4; NaHCO3 vµ K2CO3; NaHCO3 vµ K2SO4. Tr×nh bµy ph­¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ĩ nhËn biÕt 3 b×nh nµy mµ chØ cÇn dïng thªm dung dÞch HCl vµ dung dÞch Ba(NO3)2 lµm thuèc thư.
C©u 3:
 Cã c¸c lä ®ùng riªng rÏ c¸c dung dÞch kh«ng d¸n nh·n sau: natri clorua, natri hi®roxit, axit sunfuric, axit clohi®ric, bari hi®roxit, magie sunfat. Kh«ng dïng thªm thuèc thư, h·y tr×nh bµy c¸ch ph©n biƯt vµ viÕt ph­¬ng tr×nh ho¸ häc minh ho¹.
1. ChØ dïng qu× tÝm cã thĨ nhËn biÕt ®­ỵc c¸c dung dÞch CH3COONa; K2SO4; NH4NO3. Gi¶i thÝch. 
2. Cã 4 dung dÞch ®ùng trong 4 cèc mÊt nh·n HCl, NaCl, NaOH, Na2CO3, h·y nhËn biÕt mµ chØ ®­ỵc dïng mét ho¸ chÊt lµm thuèc thư. (§HDLP®«ng-99-tr367)
3. ChØ dïng mét ho¸ chÊt duy nhÊt (cã thĨ ph¶i ®un nãng), h·y ph©n biƯt 4 lä ho¸ chÊt mÊt nh·n ®ùng 4 chÊt riªng biƯt lµ NaCl, BaCl2, NH4Cl vµ HCl.(Häc viƯn KTQS-98)
4. ChØ dïng mét thuèc thư, h·y nhËn biÕt ba chÊt sau ®©y ®ùng trong ba b×nh mÊt nh·n: Al, Al2O3, Mg. (§H Th­¬ng m¹i-98-tr229)
** §­ỵc dïng thªm mét thuèc thư, h·y t×m c¸ch nhËn biÕt c¸c dung dÞch (mÊt nh·n) sau ®©y: NH4HSO4; Ba(OH)2; BaCl2; HCl; NaCl; H2SO4. 
ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng (§HSPHN-2001-tr64). 
6. Cho c¸c chÊt: MgO, Al2O3, FeO.
a) Tr×nh bµy c¸ch nhËn biÕt c¸c chÊt trªn khi chĩng chøa trong 3 lä kh¸c nhau.
b) Tr×nh bµy c¸ch ®iỊu chÕ Al tinh khiÕt tõ hçn hỵp 3 chÊt trªn. (§HY Th¸i B×nh-98-tr221)
 7. Cã 6 lä kh«ng nh·n ®ùng riªng biƯt tõng dung dÞch sau: K2CO3, (NH4)2SO4, MgSO4, Al2(SO4)3, FeSO4 vµ Fe2(SO4)3. Dïng dung dÞch xĩt h·y cho biÕt lä nµo ®ùng dung dÞch g× ? (§HNNI-99-tr153)
 9. Tr×nh bµy ph­¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ĩ ph©n biƯt c¸c cỈp chÊt sau ®©y:
	a. Dung dÞch MgCl2 vµ FeCl2 .
	b. KhÝ CO2 vµ khÝ SO2 .
Trong mçi tr­êng hỵp chØ ®­ỵc dïng mét thuèc thư thÝch hỵp. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng. (§HQGHN-99-tr13)
10. Cã 5 chÊt bét mµu tr¾ng ®ùng trong 5 b×nh riªng biƯt bÞ mÊt nh·n hiƯu lµ: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3 vµ BaSO4. ChØ ®­ỵc dïng thªm n­íc vµ CO2 h·y tr×nh bµy c¸ch ph©n biƯt tõng chÊt. (§HThủlỵiMN-99-tr248)
 12. Cã 5 mÉu kim lo¹i: Ba, Mg, Fe, Al, Ag. NÕu chØ cã dung dÞch H2SO4 lo·ng (kh«ng ®­ỵc dïng bÊt cø mét ho¸ chÊt nµo kh¸c, kĨ c¶ qu× tÝm vµ n­íc nguyªn chÊt) cã thĨ nhËn biÕt ®­ỵc nh÷ng kim lo¹i nµo b»ng c¸c ph¶n øng cơ thĨ? (§HThủ s¶n-CB99-tr257)
 19. ChØ dïng qu× tÝm, dung dÞch HCl vµ dung dÞch Ba(OH)2 cã thĨ nhËn biÕt ®­ỵc nh÷ng ion nµo sau ®©y chøa trong cïng mét dung dÞch:
 Na+ , NH4+ , HCO3- , CO32- , SO42-. 
13. §Þnh nghÜa kim lo¹i. Cho 4 kim lo¹i A, B, C, D cã mµu gÇn gièng nhau lÇn l­ỵt t¸c dơng víi HNO3 ®Ỉc nguéi, dung dÞch HCl, dung dÞch NaOH ta thu ®­ỵc kÕt qu¶ sau:
A
B
C
D
HNO3
-
-
+
+
 DÊu +: Cã ph¶n øng.
HCl
+
+
-
+
 DÊu-:Kh«ng cã ph¶n øng.
NaOH
+
-
-
-
	Hái chĩng lµ kim lo¹i g× trong sè c¸c kim lo¹i sau ®©y: B¹c, ®ång, magiª, nh«m, s¾t. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng, biÕt r»ng kim lo¹i t¸c dơng víi HNO3 chØ cã khÝ mµu n©u duy nhÊt tho¸t ra. (§HT©y Nguyªn-1985)
 15. Cho ba b×nh dung dÞch mÊt nh·n lµ A gåm KHCO3vµ K2CO3 , B gåm KHCO3 vµ K2SO4 , D gåm K2CO3 vµ K2SO4. ChØ dïng dung dÞch