Bài 54: Bài thực hành 8: Nhân biệt một số ion trong dung dịch - Giải BT Hóa học 12 nâng cao

Thí nghiệm 1. Nhận biết NH₄⁺ và CO₃^2-

- Tiến hành Thí nghiệm:

+ Ống 1: Lấy dung dich (NH₄)₂CO₃ cho tác dụng với dung dịch HCl loãng, quan sát hiện tượng.

+ Lần lượt cho dung dịch (NH₄)₂CO₃ (ống 2) và Na₂CO₃ (ống 3) tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng nhẹ, để trên miệng mỗi ống nghiệm 1 mảnh giấy quỳ tím ẩm.

- Hiện tượng:

+ Ống 1: Có khí không màu thoát ra.

+ Ống 2: Có khí mùi khai thoát ra.

+ Ống 3: Không có hiện tượng gì.

- Giải thích, Phương trình hóa học:

+ Ống 1: Tạo khí do xảy ra phản ứng trao đổi giữa muối (NH₄)₂CO₃ và axit HCl.

(NH₄)₂CO₃ + 2HCl → 2NH₄Cl + CO₂ + H₂O

+ Ống 2: Có khí mùi khai là do (NH₄)₂CO₃ tác dụng với NaOH sinh ra NH₄OH

Đun nóng nhẹ phân hủy ngay thành khí NH₃ có mùi khai.

(NH₄)₂CO₃ + 2NaOH → 2NH₄OH + Na₂CO₃

+ Ống 3: Muối Na₂CO₃ không phản ứng với NaOH.

Thí nghiệm 2. Nhận biết các ion Fe²⁺, Fe³⁺

- Tiến hành Thí nghiệm:

+ Cho dung dịch KSCN tác dụng với dung dịch Fe³⁺. Quan sát.

+ Cho dung dịch KOH (hoặc NH₃) tác dụng với dung dịch Fe³⁺. Để lắng kết tủa.

+ Cho dung dịch Fe²⁺ tác dụng với dung dịch NaOH (hoặc NH₃). Để lắng kết tủa.

- Hiện tượng, Phương trình hóa học:

+ Cho dung dịch KSCN tác dụng với dd Fe³⁺ tạo phức màu đỏ máu

Fe³⁺ + 3SCN^- → Fe (SCN)₃

+ Cho dung dịch KOH tác dụng với dung dịch Fe³⁺ tạo kết tủa nâu đỏ.

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe (OH)₃

+ Cho dung dịch Fe²⁺ tác dụng với dung dịch NaOH tạo kết tủa trắng xanh.

Fe²⁺ + 2OH^- → Fe (OH)₂

Để 1 thời gian kết tủa chuyển màu vàng nâu do:

2Fe (OH)₂ + 1/2 O₂ + H₂O → 2Fe (OH)₃

Thí nghiệm 3. Nhận biết cation Cu²⁺

- Tiến hành Thí nghiệm:

+ Lấy vào ống nghiệm 1 ít dung dịch Cu²⁺

+ Thêm từ từ dung dịch NH₃ loãng.

+ Tiếp tục thêm NH₃ đến khi tủa tan hết.

- Hiện tượng: Tạo kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo phức có màu xanh lam đặc trưng.

- Giải thích: Lúc đầu Cu²⁺ tác dụng với NH₃ tạo kết tủa Cu (OH)₂.

Sau đó kết tủa tan trong NH₃ dư tạo phức.

Phương trình hóa học:

Cu²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu (OH)₂ + 2NH₄⁺

Cu (OH)₂ + 4NH₃ → [Cu (NH₃)₄]²⁺ + 2OH^-

Thí nghiệm 4. Nhận biết anion NO₃^-

- Tiến hành Thí nghiệm:

+ Lấy vào ống nghiệm 1 ít dung dịch KNO₃, thêm vào 1 ít bột Cu, đun nóng nhẹ.

+ Thêm vài giọt dung dịch H₂SO₄ loãng, đun nhẹ.

- Hiện tượng: Cu tan tạo dung dịch màu xanh, xuất hiện khí không màu bị hóa nâu ngoài không khí.

- Giải thích: Bột Cu tan tạo thành dung dịch màu xanh, tạo khí NO bay lên tác dụng với oxi trong không khí tạo thành khí NO₂ màu đỏ nâu.

Phương trình hóa học:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

2NO + O₂ → 2NO₂