Đề kiểm tra 45 phút Chương 8 Phân biệt một số chất vô cơ

 Để thu được NaCl tinh khiết, người ta lần lượt dùng dung dịch BaCl₂ dư, Na₂CO₃ dư, HCl dư, rồi cô cạn.

- Cho hỗn hợp trên qua dung dịch BaCl₂ dư, lọc kết tủa thu được dung dịch còn lại gồm: NaCl, MgCl₂, CaCl₂, BaCl₂ (nhóm 1):

         Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO_4↓ + 2NaCl

         CaSO₄ + BaCl₂ → BaSO_4↓ + CaCl₂

- Tiếp tục cho vào các dung dịch (nhóm 1) dung dịch Na₂CO₃ dư. Lọc kết tủa thu được dung dịch gồm: NaCl, Na₂CO₃.

          MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2NaCl

          CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaCl

          BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO_3↓ + 2NaCl

- Cho tiếp dung dịch HCl dư qua dung dịch còn lại, ta được được hỗn hợp gồm NaCl, HCl.

- Đem đun nóng hỗn hợp vừa thu được (HCl sẽ bay hơi) còn lại là NaCl tinh khiết.

Thuốc thử cần dùng để phân biệt 6 chất rắn trên là dung dịch HCl loãng, đun nóng:

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Dung dịch màu xanh dương.

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

Dung dịch màu xanh nhạt.

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl₃ + 4H₂O

Dung dịch màu vàng.

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Dung dịch màu vàng lục

Ag₂O + HCl → 2AgCl + H2O

Chất rắn nâu đen tan dần, xuất hiện kết tủa trắng

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Có khí không màu thoát ra, dung dịch có màu xanh nhạt.

Nhận biết các ion: cho dung dịch NaOH từ từ vào 5 mẫu thử đến dư đồng thời đun nhẹ:

- Mẫu sủi bọt khí mùi khai là NH₄⁺: NH₄⁺ + OH^- → NH₃↑ + H₂O.

- Mẫu tạo kết tủa trắng đục là Mg²⁺: Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂.

- Mẫu tạo kết tủa đỏ nâu là Fe³⁺: Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃.

- Mẫu tạo kết tủa keo trắng, kết tủa tan khi cho NaOH dư là Al³⁺:

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H2O

- Mẫu không có hiện tượng là Na⁺.

H₂C₂O₄ là axit oxalic.

H₂C₂O₄ + 2NaOH → Na₂C₂O₄ + 2H₂O 

n_NaOH = 0,00125.2 = 0,0025 mol

Dùng HCl nhận biết

- Phản ứng có chất khí mùi trứng thối thoát ra là FeS:

FeS + 2HCl FeCl₂ + H₂S

Phản ứng có chất khí không màu thoát ra đồng thời tạo dung dịch màu trắng xanh là FeCO₃

FeCO₃  + 2HCl FeCl₂ + CO₂ + H₂O

Cho dung dịch H₂SO₄ lần lượt vào 5 lọ đựng 5 dung dịch:

- Lọ có kết tủa trắng và có khí không màu, không mùi bay lên là Ba(HCO₃)₂:

Ba(HCO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2CO₂↑ + 2H₂O

- Lọ có khí mùi trứng thối bay lên là K₂S.

K₂S + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂S↑.

- Lọ nào chỉ có khí không màu, không mùi là K₂CO₃:

K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

⇒ Nhận biết được tối đa 3 dung dịch.

 Khí amoniac làm quỳ tím ẩm hóa xanh.

- Dùng dung dịch Br₂: khí SO₂ Làm nhạt màu đỏ nâu của dung dịch Br₂

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr.

- Dùng dung dịch H₂S: khí SO₂ phản ứng với dung dịch H₂S tạo ra chất rắn màu vàng:

SO₂ + 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O.

- Dùng dung dịch I₂: Khí SO₂ làm nhạt màu tím của dung dịch I₂.

SO₂ + I₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HI.

- Dùng dung dịch nước vôi trong: cả khí SO₂ và CO₂ đều làm đục nước vôi trong.

 Các dung dịch có thể dùng phân biệt 2 khí là: H₂S; Br₂.

- Dùng dung dịch H₂S:

H₂S + SO₂ 3S + 2H₂O

SO₂ tạo kết tủa vàng với dung dịch H₂S còn CO₂ không hiện tượng.

- Dùng dung dịch Br₂:

Br₂ + H₂O + SO₂   2HBr + H₂SO₄

SO₂ làm mất màu dung dịch Br₂ còn CO₂ không hiện tượng.

Để phân biệt các dung dịch, ta sử dụng dung dịch NH₃:
- Dung dịch AlCl₃ tao kết tủa keo trắng Al(OH)₃, kết tủa không bị hòa tan.

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

- Dung dịch ZnSO₄ thì tao kết tủa trắng Zn(OH)₂, sau đó kết tủa bị hòa tan.

ZnSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O   Zn(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Zn(OH)₂ + 4NH₃ [Zn(NH₃)₄](OH)₂

- Dung dịch FeSO₄ tao kết tủa trắng xanh, kết tủa không bị hòa tan.

FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O Fe(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

 Dùng dung dịch Ba(OH)₂ và bột đồng kim loại để phân biệt các dung dịch: 

Cho Ba(OH)₂ vào lần lượt lọ đựng các mẫu thử, mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng là H₂SO₄, 2 lọ còn lại không hiện tượng là HCl và HNO₃:

             H₂SO₄ + Ba(OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

Cho bột đồng kim loại vào 2 lọ không có hiện tượng, lọ nào xuất hiện khí không màu, hóa nâu trong không khí là HNO_3, lọ còn lại không hiện tượng là HCl:

          3Cu + 8HNO₃   3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Fe²⁺ + 2OH^- Fe(OH)_{2(trắng xanh)}

4Fe(OH)_{2(trắng xanh)} + O₂ + H₂O 4Fe(OH)_{3(nâu đỏ)}

 Các hiđroxit này đều tan trong dung dịch NH₃ dư do tạo phức:

Zn(OH)₂ + 4NH₃ [Zn(NH₃)₄]²⁺ + 2OH^-

Cu(OH)₂ + 4NH₃ [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH^-

Ni(OH)₂ + 6NH₃ [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2OH^-

Cho hỗn hợp gồm N₂, H₂, NH₃ đi qua dung dịch H₂SO₄ đặc, dư thì chỉ có NH₃ phản ứng:

  2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Sau phản ứng thể tích khí còn một nửa:

%V_NH3 = 50%

Cho NaOH dư lần lượt vào các chất sau, sau đó lại thêm NH₃ dư vào, ta có:

• CuCl₂:

2NaOH + CuCl₂ → Cu(OH)₂ + 2NaCl

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [ Cu(NH₃)₄ ](OH)₂

• ZnCl₂:

2NaOH + ZnCl₂ → Zn(OH)₂ + 2NaCl

Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂

• AlCl₃:

3NaOH + AlCl₃→ Al(OH)₃↓ + 3NaCl

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂ O

• FeCl₃:

  3NaOH + FeCl₃ →Fe(OH)₃↓ + 3NaCl.

  → chỉ thu được kết tủa FeCl₃.

 Khí H₂S không màu, nặng hơn không khí, có mùi trứng thối và độc.

Trích mẩu thử cho mỗi lần thí nghiệm. Cho dung dịch H₂SO₄ loãng lần lượt vào các mẩu thử.

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

- Trường hợp tạo kết tủa là Ba. Lọc bỏ kết tủa rồi lấy dung dịch nước lọc có chứa Ba(OH)₂ cho tác dụng với các dung dịch muối ở trên.

+ Dung dịch tạo kết tủa trắng xanh rồi hóa 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 trắng rồi tan dần 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 trắng là MgSO₄ ⇒ kim loại ban đầu là Mg.

MgSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + Mg(OH)₂

Trích mẫu thử của 2 dung dịch ra 2 ống nghiệm có đánh số, nhỏ dung dịch Ba(NO₃)₂ vào hai mẫu thử:

+ Xuất hiện kết tủa trắng: Na₂SO₄

Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + NaNO₃

+ Không có hiện tượng gì: NaNO₃

Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH

NH₄⁺ + OH^- → NH3↑ + H₂O

Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂↓

khí sinh ra là NH₃, kết tủa tạo thành là Mg(OH)₂

n_NH3 = 0,67/22,4 = 0,03 mol

n_Mg(OH)2 = 0,58/58 =0,01 mol

n_NH4+ = n_NH3 = 0,03 mol

n_Mg2+ = n_Mg(OH)2 = 0,01mol

Phần 2: tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓

n_BaSO4 = 4,66/233 = 0,02 mol

n_Ba2+ = n_BaSO4 = 0,02 mol

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

 2.n_Mg²⁺ + n_NH4+ = 2.n_SO4² + n_Cl− 

2.0,01 + 0,03 = 2.0,02 + n_Cl⁻

n_Cl− = 0,01 mol

Tổng khối lượng chất tan trong dung dịch X là:

= m_Mg2+ + m_NH4⁺ + m_SO4²⁻ + m_Cl−

= 2.(0,01.24 + 0,03.18 + 0,02.96 + 0,01.35,5)

= 6,11 gam

 Theo định luật bảo toàn ion:

2.(n_Mg²⁺ + n_Ba²⁺ + n_Ca²⁺) = n_Cl⁻ + n_NO3⁻ = 0,4 mol

⇒ n_Mg²⁺ + n_Ba²⁺ + n_Ca²⁺ = 0,2 mol = n_CO3²⁻

⇒ V=(0,2/2)1000 = 100ml

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

0,2.2 + 0,1.2 = 0,4.1+ y

y = 0,2 mol

Khi cô cạn dung dịch Y: 

2HCO₃^- → CO₃^2- + CO₂ + H₂O

0,2            0,1 mol

Khối lượng muối khan thu được là:

0,2.40 + 0,1.24 + 0,4.35,5 + 0,1.60

= 30,6 gam

 Mg, Al, Fe phản ứng với dung dịch AgNO₃:

Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Ag

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

AgNO₃+ Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag

Hỗn hợp T chứa 3 chất rắn là Fe₂O₃, MgO, Ag₂O.

Do Ag⁺ dư nên Fe²⁺ hết.

Vậy dung dịch Y chứa các cation là Mg²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ag⁺.

- Đáp án đúng: Al₂(SO₄)₃, (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃, FeCl₃.

Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 3BaSO₄↓ +3H₂O

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → 2NH₃ + 2H₂O + BaSO₄↓

NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → NH₃↑ + H₂O + Ba(NO₃)₂

2FeCl₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Fe(OH)₃↓ + 3BaCl₂

X là  Al₂(SO₄)₃; Y là (NH₄)₂SO₄; Z là NH₄NO₃; T là FeCl₃

Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 3BaSO₄↓_(trắng) + 3H₂O

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → 2NH₃↑_{(mùi khai)} + 2H₂O + BaSO₄↓_(trắng)

NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → NH₃↑_{(mùi khai)} + H₂O + Ba(NO₃)₂

2FeCl₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Fe(OH)₃↓_{(nâu đỏ)} + 3BaCl₂

  - Cho kim loại Na vào các dung dịch:

• Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng và có khí không màu bay lên là MgSO₄.

                  2Na + 2H₂O 2NaOH + H₂

                  MgSO₄ + 2NaOH   Mg(OH)₂ Mg(OH)₂ + Na₂SO₄

• Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng sau đó kết tủa tan là ZnCl₂:

                   2Na + 2H₂O 2NaOH + H₂

                   ZnCl₂ + 2NaOH Zn(OH)₂ + 2NaCl

                   Zn(OH)₂ + 2NaOH Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Các dung dịch chỉ xuất hiện khí là BaCl₂, Na₂SO₄, KNO₃ và KHCO₃

                    2Na + 2H₂O 2NaOH + H₂

- Dùng dung dịch MgSO₄ (vừa nhận biết được) cho vào 4 dung dịch còn lại:

• Dung dịch có xuất hiện kết tủa trắng không tan là BaCl₂:

                   BaCl₂ + MgSO₄ BaSO₄ + MgCl₂

Các dung dịch còn lại không hiện tượng: Na₂SO₄, KNO₃ và KHCO₃

- Cho dung dịch BaCl₂ vào 3 dung dịch còn lại:

• Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng là Na₂SO₄:

                   Na₂SO₄ + BaCl₂ BaSO₄ + 2NaCl

2 dung dịch còn lại không hiện tượng: KNO₃ và KHCO₃

- Cho dung dịch BaCl₂ và dung dịch KHCO₃ và KNO₃ (sau khi đã cho Na):

+ Dung dịch kết tủa trắng KHCO₃:

KHCO₃ K₂CO₃ BaCO₃

 KNO₃ không hiện tượng.

• X + Ba(OH)₂ → chỉ có kết tủa trắng X là NaHCO₃.
  2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O
• Y + Ba(OH)₂ → khí mùi khai Y là NH₄NO₃.
  2NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O
• Z + Ba(OH)₂ → không hiện tượng là NaNO₃
• T+ Ba(OH)₂ → Kết tủa trắng và có khí mùi khai T là (NH₄)₂CO₃
  (NH₄)₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + 2NH₃↑ + 2H₂

Có thể phân biệt muối amoni với các muối khác bằng cách cho tác dụng với kiềm mạnh vì khi đó ở ống nghiệm đựng muối amoni có hiện tượng thoát ra 1 chất khí không màu có mùi khai.

• Dung dịch HCl là dung dịch axit, pH < 7 làm quỳ tím hóa đỏ.
• Dung dịch kiềm NaOH có pH > 7, môi trường bazơ   làm quỳ tím hóa xanh
• Dung dịch Na₂SO₄, KCl có pH = 7, môi trường trung tính không làm quỳ tím đổi màu.

Ca(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaNO₃

Mg(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaNO₃

Ba(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃ + 2NaNO₃

Mg(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaHCO₃

Thuốc thử dùng để phân biệt các dung dịch là dung dịch HCl:

+ Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl và giải phóng khí không màu không mùi là Na₂CO₃:

Na₂CO₃ + 2HCl NaCl +  CO₂↑ + H₂O

+ Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl giải phóng khí mùi trứng thối là Na₂S:

Na₂S + 2HCl 2NaCl + H₂S↑

+ Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl giải phóng khí mùi hắc là Na₂SO₃:

Na₂SO₃ + 2HCl 2NaCl +  2SO₂↑ + H₂O

+ Mẫu thử không phản ứng mà chỉ tan trong dung dịch HCl là Na₂SO₄.