Để nhận biết sự có mặt của ion Cu2+ trong dung dịch người ta chi cần dùng

A. NHẬN BIẾT CATION

Để nhận biết 1 ion trong dung dịch, người ta thêm vào dung dịch 1 thuốc thử tạo với ion đó 1 sản phẩm đặc trưng như: chất kết tủa, hợp chất có màu, chất khí, sủi bọt, ……

1. Nhận biết cation Na+

Đốt muối natri rắn hoặc các dung dịch muối bằng ngọn lửa không màu thì ngọn lửa nhuốm màu vàng tươi.

2. Nhận biết cation K+

Đốt muối kali rắn hoặc các dung dịch muối kali, ta được ngọn lửa màu tím.

3. Nhận biết ion NH4+

1. Nhận biết cation Ba2+: dùng dung dịch thuốc thử K2CrO4 hoặc K2Cr2O7

- BaCrO4 không tan trong dung dịch CH3COOH loãng, nên trong môi trường axit axetic có thể phân biệt được Ba2+ trong dung dịch chứa Ca2+.

2. Nhận biết cation Ca2+

- Trong môi trường axit yếu [pH = 4 - 5]. Dung dịch chứa ion CrO42- tạo kết tủa với ion Ca2+ khí tan trong dung dịch CH3COOH loãng.

- Chú ý: Các ion Ba2+ và Pb2+ cũng phản ứng tương tự, nên cần tách chúng trước khi nhận biết Ca2+ nếu trong dung dịch có chúng.

 - Thêm từ từ dung dịch kiềm vô dung dịch chứa các ion này, đầu tiên tạo các hiđroxit M[OH]3 kết tủa, sau đó kết tủa tan trong thuốc thử dư:

M3+ + 3OH- → M[OH]3↓

M[OH]3 + OH- → [M[OH]4]-

- Để phân biệt Al3+ và Cr3+ dùng thuốc thử nhóm gồm dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH dư có mặt chất oxi hóa là H2O2 để oxi hóa [Cr[OH]4]- thành ion cromat CrO42- có màu vàng:

1. Nhận biết cation Fe3+: dùng dung dịch thioxianua SCN-, hoặc dung dịch kiềm NaOH, KOH hoặc NH3.

2. Nhận biết cation Fe2+: dùng dung dịch kiềm [OH- hoặc NH3] hoặc dùng hỗn hợp dung dịch thuốc tím trong môi trường axit [Fe2+ làm mất màu dung dịch thuốc tím]:

3. Nhận biết cation Cu2+: Dùng dung dịch NH3, đầu tiên tạo kết tủa Cu[OH]2 màu xanh lục sau đó kết tủa tan trong NH3 dư tạo thành ion phức màu xanh lam đậm:

4. Nhận biết cation Mg2+: Dùng dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH tạo kết tủa Mg[OH]2, Mg[OH]2 có thể tan trong dung dịch muối amoni [dung dịch axit yếu]:

Do đó có thể dùng dung dịch NH4Cl để tách Mg[OH]2 ra khỏi hỗn hợp với Fe[OH]3, Fe[OH]2 và Al[OH]3. Mg2+ có thể nhận biết bằng dung dịch Na2HPO4 có mặt NH3 loãng:

B. NHẬN BIẾT ANION

I. NHẬN BIẾT ANION NO3-

- Dùng Cu trong môi trường axit [dung dịch H2SO4 loãng]:

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

- Cu tan ra tạo dung dịch màu xanh. Khí NO không màu bay lên gặp oxi trong không khí tạo thành NO2 màu nâu:

2NO + O2 → 2NO2↑ [màu nâu]

II. NHẬN BIẾT ANION SO42-

Dùng dung dịch BaCl2 trong môi trường axit loãng dư [dung dịch HCl hoặc HNO3]

Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ [trắng, không tan trong dung dịch axit loãng]

III. NHẬN BIẾT ANION SO32-

Ion sunfit làm mất màu dung dịch I2 [màu nâu đỏ]:

SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2H+ + I-

IV. NHẬN BIẾT ANION Cl-

Ion clorua phản ứng với dung dịch AgNO3 tạo kết tủa AgCl màu trắng không tan trong môi trường axit:

Ag+ + Cl- → AgCl↓

V. NHẬN BIẾT ANION CO32-

Khi thêm dung dịch HCl hoặc H2SO4 vào dung dịch chứa anion cacbonat hoặc hiđro cacbonat sẽ có bọt khí CO2 bay lên làm vẩn đục nước vôi trong Ca[OH]2 dư:

CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O

HCO3- + H+ →  CO2↑ + H2O

CO2 + Ca[OH]2 → CaCO3 + H2O

Sơ đồ tư duy: Nhận biết một số ion trong dung dịch

BÀI GIẢNG HÓA HỌC 12 Cho biết màu sắc của một số dung dịch sau: Dung dịch Màu sắc Dung dịch NaCl Không màu Dung dịch CuSO4 Màu xanh Dung dịch AlCl3 Không màu Dung dịch FeCl3 Màu vàng Dung dịch BaCl2 Không màu Dung dịch KMnO4 Dung dịch FeCl2 Màu tím Xanh nhạt BÀI 48: NHẬN BIẾT MỘT SỐ CATION TRONG DUNG DỊCH I/- NGUYÊN TẮC NHẬN BIẾT MỘT ION TRONG DUNG DỊCH: II/- NHẬN BIẾT CÁC CATION Na+ VÀ NH4+: 1. Nhận biết cation Na+: 2. Nhận biết cation NH4+: III/- NHẬN BIẾT CATION Ba2+: IV/- NHẬN BIẾT CÁC CATION Al3+ VÀ Cr3+: 1. Nhận biết cation Al3+: 2. Nhận biết cation Cr3+: V/- NHẬN BIẾT CÁC CATION Fe2+, Fe3+, Cu2+, Ni2+: 1. Nhận biết cation Fe3+: 2. Nhận biết cation Fe2+: 3. Nhận biết cation Cu2+: 4. Nhận biết cation Ni2+: NHẬN BIẾT MỘT SỐ CATION TRONG DUNG DỊCH NHÓM I Phiếu 1: Nêu phương pháp nhận biết cation Na+ và NH4+. Viết phương trình minh hoạ. NHÓM III Phiếu 3: Nêu phương pháp nhận biết cation Cr3+ và Fe3+. Viết phương trình minh hoạ. NHÓM II Phiếu 2: Nêu phương pháp nhận biết cation Ba2+ và Al3+. Viết phương trình minh hoạ. NHÓM IV Phiếu 4: Nêu phương pháp nhận biết cation Fe2+, Cu2+ và Ni2+. Viết phương trình minh hoạ. Nguyên tắc: Để nhận biết một ion trong dung dịch, người ta thêm vào dung dịch một thuốc thử tạo với ion đó một sản phẩm đặc trưng: Một chất kết tủa, một hợp chất có màu hoặc một chất khí khó tan, thoát khỏi dung dịch. Nhận biết cation Na+ Cho một ít muối rắn lên dây platin hoặc nhúng dây platin vào dung dịch muối natri rồi đưa đầu dây đó vào ngọn lửa đèn khí không màu, thấy ngọn lửa nhuốm màu vàng tươi. Nhận biết cation NH4+ Thêm lượng dư dung dịch kiềm NaOH hoặc KOH vào dung dịch chứa ion NH4+ rồi đun nóng nhẹ, có Khí mùi khai được giải phóng làm xanh giấy quỳ tẩm nước cất. + NH4 + OH– t0   NH3 + H2O Nhận biết cation Ba2+ - Cho dung dịch H2SO4 loãng dư vào dung dịch chứa cation Ba2+, xuất hiện kết tủa màu trắng không tan trong thuốc thử dư. Ba2+ + SO42–   BaSO4 Màu trắng -Hoặc dùng dung dịch K2CrO4 hoặc K2Cr2O7[da cam], thấy xuất hiện kết tủa màu vàng tươi. Ba2+ + CrO42–   BaCrO4  2BaCrO4 + 2H+ 2Ba2+ + Cr2O72– + H2O  Màu vàng tươi Nhận biết cation Al3+ Thêm từ từ đến dư dung dịch kiềm vào dung dịch chứa cation Al3+, thấy xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan ra.  Al[OH]3 Al3+ + 3OH–   [Al[OH] ]– Al[OH]3 + OH–  4 Nhận biết cation Cr3+ Thêm từ từ đến dư dung dịch kiềm vào dung dịch chứa cation Cr3+, thấy xuất hiện kết tủa màu xanh, sau đó kết tủa tan ra.  Cr[OH]3 Cr3+ + 3OH–   [Cr[OH] ]– Cr[OH]3 + OH–  4 Nhận biết cation Fe3+ Cho dung dịch chứa ion thioxianat SCN- vào dung dịch chứa Fe3+, tạo với ion Fe3+ các ion phức chất có màu đỏ máu.  Fe[SCN]3 Fe3+ + SCN–  Màu đỏ máu Hoặc cho dung dịch kiềm NaOH, KOH hoặc dung dịch NH3 vào dung dịch chứa ion Fe3+, tạo kết tủa màu nâu đỏ. Fe3+ + 3OH–   Fe[OH]3 Màu nâu đỏ Nhận biết cation Fe2+ Cho dung dịch kiềm hoặc dung dịch NH3 vào dung dịch chứa ion Fe2+, tạo kết tủa màu trắng hơi xanh hoá nâu trong không khí. Fe2+ + 2OH–   Fe[OH]2  4Fe[OH]3 4Fe[OH]2 + O2 + 2H2O  Hoặc dung dịch chứa Fe2+ làm mất màu dung dịch thuốc tím có mặt ion H+ làm môi trường: 5Fe2+ + MnO4– + 8H+   Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Nhận biết cation Cu2+ Cho dung dịch NH3 từ từ đến dư vào dung dịch chứa ion Cu2+, tạo kết tủa màu xanh, sau đó kết tủa tan trong dung dịch NH3 dư tạo thành ion phức có màu xanh lam đặc trưng. Cu2+ + 2NH3 + 2H2O   Cu[OH]2 + 2NH4+ Cu[OH]2 + 4NH3   [Cu[NH3]4]2+ + 2OHDung dịch màu xanh lam Nhận biết cation Ni2+ Cho dung dịch kiềm NaOH, KOH vào dung dịch chứa ion Ni2+, tạo kết tủa màu xanh lục không tan trong dung dịch kiềm dư nhưng tan trong dung dịch NH3 tạo ion phức màu xanh. Ni2+ + 2OH–   Ni[OH]2 Xanh lục 2+ + 2OH– Ni[OH]2 + 6NH3  [Ni[NH ] ]  3 6 Dung dịch màu xanh Ion NH4+ Thuốc thử Hiện tượng Dung dịch NaOH, QTím Khí mùi khai làm q/tím ẩm chuyển xanh PTHH NH4+ + OH -  NH3+H2O Nhận xét Nhận biết được NH4 bằng dd NaOH Dung dịch NaOH Kết tủa keo , trắng, tan khi NaOH dư Al3++3OH- Al[OH]3 Al[OH]3 + OH- [Al[OH]4]- Nhận biết Al3+ bằng dd NaOH Fe2+ Dung dịch NaOH/O2 Kết tủa trắng, hơi xanh, hoá nâu trong KK Fe2++2OH-  Fe[OH]2 4Fe[OH]2+ O2 +2H2O  4Fe[OH]3 Nhận biết Fe2+ bằng dd NaOH Fe3+ Dung dịch NaOH kết tủa đỏ nâu  Fe[OH]3 Nhận biết Fe3+ bằng dd NaOH Al3+ Cu2+ Dung dịch NH3 Ba2+ Dung dịch H2SO4 Fe3++3OH- Kết tủa xanh, tan trong NH3 dư tạo hợp chất xanh thẫm Cu2++2NH3+2H2O  Cu[OH]2+2NH4+ Cu[OH]2+4NH3  [Cu[NH3]4]2++2OH- Nhận biết Cu2+ bằng dd NH3 kết tủa trắng Ba2++SO42-  BaSO4 Nhận biết Ba2+ bằng dd H2SO4 Rất tiếc Hoan Rất hôem tiếc em em Rất tiếc em đã dung dịch chứa Bài 1: Có 5 dung dịch riêng rẽ, mỗi đã đã chọn sai đã chọn chọn sai đáp + 2+ 1 cation sau đây: NH4 , Mg , Fe2+, Fe3+, Al3+. Chỉ đápđáp án đúng đáp ánán án Dùng một thuốc thử duy nhất nào sau đây để nhận biết các cation trên? A. dd H2SO4 B. dd AgNO3 C. dd BaCl2 D. dd NaOH Bài 2: Có các cation sau: Na+, Ba2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+. Dùng lần lượt thuốc thử để nhận biết các cation Đúng Sai rồi,rồi, trên là: Sai rồi, em cốrất lênhiểu cố BaCl lên 2, dd AgNO3. A. dd H2SO4 từ từ đến dư, dd bài B. dd KOH, dd HNO3, dd AgNO3. C. dd H2SO4 từ từ đến dư, dd KSCN, dd NaOH. D. dd NaOH, dd AgNO3, dd HCl. + Thuốc thử KMnO4/H2SO4 có thể dùng để nhận biết ion Fe2+: + Hiện tượng: dung dịch KMnO4 mất màu, dung dịch cuối cùng màu vàng của ion Fe3+ + Phương trình hoá học: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O tím vàng Back +Thuốc thử KSCN [kali thioxianat] có thể dùng để nhận biết ion Fe3+. + Hiện tượng: Tạo hợp chất màu đỏ máu. + Phương trình hoá học: Fe3+ + 3SCN-  Fe[SCN]3 đỏ máu Back + Nhận biết Ba2+ có thể dùng thuốc thử K2CrO4 hoặc K2Cr2O7 + Hiện tượng: kết tủa vàng tươi của BaCrO4. + Phương trình hoá học: Ba2+ + CrO42-  BaCrO4 màu vàng Back