Dạng 2: Bài tập nhận biết, tách chất Nhóm Halogen - Chuyên đề Hóa 10

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Dựa vào các tính chất đặc trưng của chúng

a/ Nhận biết một số anion (ion âm)

b/ Nhận biết một số chất khí.

c/ Nhận biết một số chất khí.

* Với các dạng bài tập tách chất

a) Tách một chất ra khỏi hỗn hợp:

Đối với dạng toán này chỉ cần tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp, loại bỏ các chất khác, học sinh chọn một trong hai cách giải như sau:

- Cách 1: Dùng hóa chất phản ứng tác dụng lên các chất cần loại bỏ, còn chất cần tách riêng không tác dụng sau phản ứng được tách ra dễ dàng.

- Cách 2: Dùng hóa chất tác dụng với chất cần muốn tách riêng tạo ra phẩm mới. Sản phẩm dễ tách khỏi hỗn hợp và dễ tái tạo lại chất đầu.

b) Tách riêng các chất ra khỏi nhau:

Đối với dạng yêu cầu này là tách riêng các chất ra khỏi nhau không được bỏ chất nào. Để giải ta sử dụng đồng thời cách 1, cách 2 ở trên để giải.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Chỉ dùng một hóa chất, hãy trình bày phương pháp nhận biết các dung dịch: KI, Zn (NO₃)₂, Na₂CO₃, AgNO₃, BaCl₂

Bài giải:

* Trích mỗi dung dịch một ít để làm mẫu thử:

- Cho dung dịch HCl lần lượt vào các mẫu thử trên. Quan sát hiện tượng:

+ Mẫu thử tạo hiện tượng sùi bọt khí là Na₂CO₃

2HCl + Na₂ CO₃ → 2NaCl + CO₂ + H₂ O

+ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là AgNO₃

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

- Cho dung dịch AgNO₃ lần lượt vào hai mẫu thử còn lại (Zn (NO₃)₂ ; KI và BaCl₂)

+ Mẫu thử nào kết tủa trắng là dung dịch BaCl₂

2AgNO₃ + BaCl₂ → 2AgCl↓ + Ba (NO₃)₂

+ Mẫu thử tạo kết tủa vàng là dung dịch KI

AgNO₂ + KI → AgI ↓ _(vàng) + KNO₃

+ Mẫu thử không có hiện tượng gì là dung dịch Zn (NO₃)₂

Ví dụ 2. Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn như sau: NaF, NaCl, NaBr, và NaI.

Bài giải:

Trích một ít dung dịch trong các lọ trên làm mẫu thử:

- Cho dung dịch AgNO₃ lần lượt vào các mẫu thử trên.

+ Mẫu thử nào trong suốt là NaF. Vì AgF tan tốt.

+ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là NaCl.

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

+ Mẫu thử tạo kết tủa vàng nhạt là NaBr

AgNO₃ + NaBr → AgBr↓ + NaNO₃

+ Mẫu thử tạo kết tủa vàng đậm là NaI

AgNO₃ + NaI → AgI↓ + NaNO₃

Ví dụ 3:. Bằng phương pháp hóa học. Hãy nhận biết các dung dịch NaCl, NaBr, NaI, HCl, H₂SO₄, KOH đựng trong các lọ mất nhãn.

Bài giải:

Trích một ít dung dịch trong các lọ trên làm mẫu thử.

- Cho quỳ tím lần lượt vào các mẫu thử. Ta chia thành 3 nhóm hóa chất như sau:

+ Nhóm I: Dung dịch làm quỳ tím hóa xanh là KOH.

+ Nhóm II: Dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ là: HCl, H₂SO₄.

+ Nhóm III: Dung dịch không đổi màu quỳ tím là: NaI, NaCl, NaBr

Cho dung dịch AgNO₃ lần lượt vào các mẫu thử ở nhóm (III), quan sát hiện tượng.

+ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là NaCl

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

+ Mẫu thử tạo kết tủa vàng nhạt là NaBr

AgNO₃ + NaBr → AgBr↓ + NaNO₃

+ Mẫu thử tọa kết tủa vàng đậm là NaI

AgNO₃ + NaI → AgI↓ + NaNO₃

- Cho dung dịch AgNO₃ lần lượt vào các mẫu thử ở nhóm (II)

+ Mẫu thử nào kết tủa trắng là HCl

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

+ Còn lại là H₂SO₄

Ví dụ 4: Không dùng thuốc thử nào khác, hãy nhận biết các dung dịch: MgCl₂, NaOH, NH₄Cl, BaCl₂, H₂SO₄

Bài giải:

Ghi số thứ tự 1,2,3,4,5, trên 5 lọ dung dịch cần nhận biết. Rót dung dịch ở mỗi lọ vào lần lượt các ống nghiệm đã được đánh cùng số.

Nhỏ 1 dung dịch vào mẫu thử của 4 dung dịch còn lại. Sau các lần thí nghiệm cho đến khi hoàn tất ta được kết quả như sau:

Từ bảng kết quả có kết luận sau:

- Chất nào tác dụng với 4 chất kia tạo thành 1↓ + 1↑ là NaOH

- Chất nào tạo thành khí với NaOH là NH₄Cl; chất tạo thành kết tủa với NaOH là MgCl₂

- Chất tác dụng với 4 chất khí tạo thành 1↓ mà khác MgCl₂ là BaCl₂ và chất tạo thành kết tủa với BaCl₂ là H₂SO₄

Ví dụ 5. Brom có lẫn một ít tạp chất là clo. Làm thế nào để thu được brom tinh khiết. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

Bài giải:

Cho một ít NaBr vào hỗn hợp:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Chưng cất hỗn hợp sẽ thu được Brom tinh khiết.

Ví dụ 6. Tinh chế N₂ trong hỗn hợp khí N₂, CO₂, H₂ S

Bài giải:

Cho hỗn hợp khí sục qua dung dịch nước vôi trong có dư, chỉ có khí N₂ không tác dụng đi ra khỏi dung dịch. Hai khí còn lại phản ứng với nước vôi theo phương trình phản ứng:

CO₂ + Ca (OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂ O

H₂ S + Ca (OH) ₂ → CaS ↓ + 2H₂ O

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Có 4 chất bột màu trắng là vôi bột, bột gạo, bột thạch cao (CaSO₄.2H₂O) bột đá vôi (CaCO₃). Chỉ dùng duy nhất một chất nào dưới đây là có thể nhận biết ngay được bột gạo?

A. Dung dịch HCl.

B. Dung dịch H₂SO₄ loãng.

C. Dung dịch Br₂.

D. Dung dịch I₂.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Cho Iot và dung dịch hồ tinh bột ⇒ dung dịch không màu chuyển thành màu xanh

Câu 2. Để phân biệt 4 dung dịch KCl, HCl, KNO₃, HNO₃ ta có thể dùng chất nào?

A. Dung dịch AgNO₃.

B. Quỳ tím.

C. Quỳ tím và dung dịch AgNO₃.

D. Đá vôi.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

- Dùng quỳ tím nhận biết được 2 nhóm: HCl, HNO₃ (nhóm I) làm quỳ chuyển đỏ và KCl, KNO₃ (nhóm II) không làm quỳ chuyển màu.

- Cho dung dịch AgNO₃ lần lượt vào 2 ống nghiệm của mỗi nhóm ⇒ tạo kết tủa trắng là HCl (nhóm I) và KCl (nhóm II)

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

AgNO₃ + KCl → AgCl + KNO₃

Câu 3. Có thể phân biệt 3 bình khí HCl, Cl₂, H₂ bằng thuốc thử

A. Dung dịch AgNO₃.

B. Quỳ tím ẩm.

C. Dung dịch phenolphtalein.

D. Không phân biệt được.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

HCl làm quỳ tím chuyển đỏ

Cl₂ làm mất màu quỳ tím

H₂ không làm quỳ tím chuyển màu

Câu 4. Chỉ dùng hóa chất nào sau đây để nhận biết các dung dịch: BaCl₂, AgNO₃, HBr, Zn (NO₃)₂, Na₂CO₃

A. HCl

B. AgNO₃

C. Br₂

D. Không nhận biết được

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Chọn thuốc thử là dung dịch HCl.

Lần lượt nhỏ dung dịch HCl vào các mẫu thử đựng trong 5 ống nghiệm riêng biệt.

- Mẫu thử có sủi bọt khí là Na₂CO₃

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

- Mẫu thử tạo kết tủa trắng, ra ngoài ánh sáng hóa đen là AgNO₃

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

2AgCl → 2Ag + Cl₂

- Mẫu thử còn lại là BaCl₂, Zn (NO₃)₂, HBr không thấy hiện tượng

Dùng AgNO₃ vừa nhận biết để nhận ra ba mẫu thử còn lại

- Mẫu thử tạo kết tủa trắng là BaCl₂:

BaCl₂ + 2AgNO₃ → Ba (NO₃)₂ + 2AgCl↓

- Mẫu thử tạo kết tủa vàng nhạt là HBr

HBr + AgNO₃ → AgBr↓ + HNO₃

- Mẫu thử không hiện tượng là Zn (NO₃)₂

Câu 5. Brom có lẫn một ít tạp chất là Clo. Một trong các hoá chất có thể loại bỏ Clo ra khỏi hỗn hợp là:

A. KBr.

B. KCl.

C. H₂O.

D. NaOH.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Cl₂ + KBr → Br₂ + KCl

Câu 6. Dùng thuốc thử thích hợp để nhận biết các dung dịch sau đây: KI, NaCl, H₂SO₄ , HCl.

Hiển thị đáp án

Đáp án:

- Dùng quỳ tím phân biệt được 2 nhóm: HCl, H₂SO₄ làm quỳ chuyển đỏ

KI và NaCl không làm đổi màu quỳ tím.

- Dùng dung dịch BaCl₂ phân biệt HCl và H₂SO₄: Sản phẩm tạo kết tủa trắng là H₂SO₄

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl

- Dùng dung dịch AgNO₃ để phân biệt dung dịch KI và NaCl (AgI↓ màu vàng tươi; AgCl↓ màu trắng)

AgNO₃ + KI → AgI + KNO₃

AgNO₃ + NaCl → AgCl + KNO₃

Hoặc đốt: KI ngọn lửa màu tím; NaCl ngọn lửa màu vàng.

Câu 7. Có ba bình không ghi nhãn, mỗi bình đựng một trong các dung dịch NaCl, NaBr và NaI. Chỉ dùng hai thuốc thử (không dùng AgNO₃), làm thế nào để xác định dung dịch chứa trong mỗi bình? Viết phương trình hóa học.

Hiển thị đáp án

Dùng nước brom cho lần lượt vào ba dung dịch, nhận ra bình đựng dung dịch NaI nhờ chuyển màu nâu sẫm

Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

- Hai dung dịch còn lại là NaCl và NaBr thì dùng nước clo nhận ra dung dịch NaBr do dung dịch chuyển sang màu vàng.

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Câu 8. Nêu cách nhận biết các khí sau bằng phương pháp hóa học: Cl₂, HCl, O₂ và SO₂

Hiển thị đáp án

Đáp án:

Cho quỳ tím ẩm vào bốn mẫu khí, khí nào không có hiện tượng là O₂, khí làm quỳ tím bạc màu là Cl₂; hai khí làm quỳ tím ẩm hóa đỏ là HCl và SO₂

- Dẫn hai khí còn lại qua dung dịch Br₂ có màu vàng nâu nhạt, dung dịch brom bị mất màu là khí SO₂, còn lại là HCl

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

Câu 9. Nêu cách tinh chế NaCl có lẫn NaBr, NaI, Na₂CO₃.

Hiển thị đáp án

Hòa tan hỗn hợp vào nước tạo thành dung dịch hỗn hợp NaCl, NaBr, NaI, Na₂CO₃.

Thổi khí HCl vào chỉ có Na₂CO₃ phản ứng:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Thổi tiếp Cl₂ (có dư) vào:

2NaBr + Cl₂ → 2NaCl + Br₂

2NaI + Cl₂ → 2NaCl + I₂

Cô cạn dung dịch H₂O, Br₂, I₂ bay hơi hết còn lại NaCl nguyên chất.

Câu 10. Muối ăn bị lẫn tạp chất là Na₂SO₄, MgCl₂, CaCl₂ và CaSO₄. Nêu phương pháp hóa học để loại bỏ các tạp chất, thu được NaCl tinh khiết. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

Hiển thị đáp án

Hơi HCl, H₂O

Các phương trình hóa học:

Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl

CaSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + CaCl₂

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2NaCl

CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaCl

BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓ + 2NaCl

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Bài trước: Dạng 1: Bài tập về tính chất hóa học và phương pháp điều chế Halogen - Chuyên đề Hóa 10 Bài tiếp: Dạng 3: Hoàn thành phương trình hóa học về Halogen - Chuyên đề Hóa 10