Trang chủ > Lớp 12 > Giải BT Hóa học 12 nâng cao > Bài 48: Nhận biết một số cation trong dung dịch - Giải BT Hóa học 12 nâng cao

Bài 48: Nhận biết một số cation trong dung dịch - Giải BT Hóa học 12 nâng cao

Bài 1 (trang 233 sgk Hóa 12 nâng cao): Có 5 dung dịch riêng rẽ. Mỗi dung dịch chứa 1 cation sau đây: NH4+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, nồng độ khoảng 0,1 M. Bằng cách dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết tối đa được mấy dung dịch:

A. 2 dung dịch.

B. 3 dung dịch.

C. 4 dung dịch.

D. 5 dung dịch.

Bài giải:

Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào các mẫu thử cho 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+ + OH- → Mg (OH)2

- Mẫu tạo kết tủa trắng xanh là Fe2+

Fe2+ + 2OH- → Fe (OH)2

- Mẫu tạo kết tủa đỏ là Fe3+

Fe3+ + 3OH- → Fe (OH)3

- Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là Al3+

Al3+ + 3OH- → Al (OH)3

Al (OH)3 + OH- → Al (OH)4-

Bài 2 (trang 233): Có 5 lọ chứa hóa chất mất nhãn trong mỗi lọ đựng một trong các dung dịch chứa cation sau (nồng độ mỗi dung dịch khoảng 0,01 M): Fe2+, Cu, Ag+, Al3+, Fe3+. Chỉ dùng các ống nghiệm và một dung dịch thuốc thử là KOH có thể nhận biết tối đa mấy dung dịch?

A. 2 dung dịch.

B. 3 dung dịch.

C. 4 dung dịch.

D. 5 dung dịch.

Bài giải:

Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào các mẫu thử cho đến dư đồng thời đun nhẹ.

- Mẫu tạo kết tửa trắng xanh là Fe2+

Fe2+ + 2OH- → Fe (OH)2

- Mẫu tạo kết tủa xanh là Cu2+

Cu2+ + OH- → Cu (OH)2

- Mẫu tạo kết tủa đỏ nâu là Fe3+

Fe3+ + 3OH- → Fe (OH)3

- Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là Al3+

Al3+ + 3OH- → Al (OH)3

Al (OH)3 + OH- → Al (OH)4-

- Mẫu tạo kết tủa màu nâu đen là Ag+

2Ag+ + 2OH- → Ag2O + H2O

Bài 3 (trang 233): Có dung dịch chứa đồng thời các cation Ba2+, NH4+, Cr3+. Trình bày cách nhận biết sự có mặt từng cation trong dung dịch.

Bài giải:

Lấy một ít dung dịch, nhỏ vào đó vài giọt kali đicromat thấy xuất hiện kết tủa màu vàng

⇒ Đó là dung dịch có Ba2+

2Ba2+ + Cr2O72- + H2O → 2BaCrO4 + 2H+

Lấy một lượng dung dịch khác nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào, đặt trên miệng ống nghiệm một miếng giấy quỳ tím ẩm rồi quan sát có mùi khai, làm xanh quỳ tím.

⇒ Đó là dung dịch có NH4+

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O

Trong dung dịch xuất hiện kết tủa màu xanh và tan dần, khi nhỏ thêm NaOH.

⇒ Đó là dung dịch có Cr3+

Cr3+ + 3OH- → Cr (OH)3↓ xanh

Cr (OH)3 + OH- → [Cr (OH)4]

Bài 4 (trang 233): Có dung dịch chứa đồng thời các cation Ca2+, Al3+, Fe. Trình bày cách nhận biết sự có mặt từng cation trong dung dịch.

Bài giải:

Lấy một ít dung dịch, nhỏ vào đó vài giọt amoni thioxianat NH4SCN thấy dung dịch nhuốm màu đỏ máu ⇒ Dung dịch có Fe3+.

Fe3+ + 3SCN- → Fe (SCN)3 mầu đỏ.

Nhỏ từng giọt NaOH vào dung dịch thấy xuất hiện kết tủa đỏ nâu lẫn với kết tủa trắng, lọc lấy kết tủa, tiếp tục nhỏ NaOH thấy lượng kết tủa giảm dần. Cuối cùng chỉ còn lại kết tủa nâu ⇒ có Al3+.

Fe3+ + 3OH- → Fe (OH)3 màu nâu

Al3+ + 3 OH- → Al (OH)3

Al (OH)3 + OH- → [Al (OH)4]-

Dung dịch sau khi lọc bỏ kết tủa đem axit hóa đến môi trường pH từ 4 → 5 rồi nhỏ vào đó dung dịch (NH4)2C2O4 thấy có xuất hiện kết tủa trắng ⇒ Có Ca2+

Ca2+ + C2O42- → CaC2O4 ↓

Vậy dung dịch ban đầu có Fe3+, Al3+, Ca2+.

Bài 5 (trang 233): Có dung dịch chứa đồng thời các cation Ni2+ Al3+, Fe3+. Trình bày cách nhận biết sự có mặt từng cation trong dung dịch.

Bài giải:

- Nhỏ dung dịch NH3 vào dung dịch thấy có hỗn hợp kết tủa trắng xanh. Lọc lấy kết tủa chia 3 phần bằng nhau:

+ Phần 1 để trong không khí thấy kết tủa dần chuyển sang màu đỏ nâu ⇒ Trong hỗn hợp kết tủa có Fe (OH)2 và dung dịch có Fe2+

Fe2+ + 2NH3 + 2H2O → Fe (OH)2 + 2NH4+

4Fe (OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe (OH)3

+ Nhỏ vào phần 2 dung dịch NH3 cho tới dư, thấy có một phần kết tủa màu xanh tan ra và tạo dung dịch có màu xanh ⇒ có Ni2+

Ni2+ + 2NH3 + 2H2O → Ni (OH)2↓ xanh + 2NH4+

Ni (OH)2 + 6NH3 → [Ni (NH3)6]2+màu xanh + 2OH-

+ Nhỏ vào phần 3 dung dịch NaOH, phần kết tủa màu trắng tan ra tạo dung dịch không màu ⇒ kết tủa tan ra là Al (OH)3 và trong dung dịch ban đầu có Al3+

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al (OH)3 + 3NH4+

Al (OH)3 + OH- → [Al (OH)4]-