Bài 1 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Có 5 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch chứa 1 cation sau đây : \(N{H_{{4 }}^+},M{g^{{{2+} }}},F{{\rm{e}}^{{2+ }}},F{{\rm{e}}^{{3 + }}},A{l^{{3+ }}}\) (nồng độ khoảng 0,1M). Dùng dung dịch \(NaOH\) cho lần lượt vào từng dung dịch trên, có thể nhận biết được tối đa bao nhiêu dung dịch? A. 2 dung dịch B. 3 dung dịch C. 1 dung dịch D. 5 dung dịch Giải: Chọn D Nhỏ từ từ dung dịch \(NaOH\) vào các mẫu thử cho đến dư đồng thời đun nhẹ: + Mẫu sủi bọt khí mùi khai là : \(NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O\) + Mẫu tạo kết tủa trắng đục là \(M{g^{2 + }}\): \(M{g^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Mg{(OH)_2} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa trắng xanh là \(F{e^{2 + }}\): \(F{e^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Fe{(OH)_2} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa đỏ là \(F{e^{3 + }}\): \(F{e^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Fe{(OH)_3} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \(A{l^{3 + }}\): \(A{l^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Al{(OH)_3} \downarrow \) \(Al{(OH)_3} + O{H^ - } \to Al{(OH)_4}^ - \) Bài 2 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Có 5 lọ chứa hóa chất mất nhãn mỗi lọ đựng đựng 1 trong các dung dịch chứa cation sau (nồng độ mỗi dung dịch khoảng 0,01 M):\(F{e^{2 + }},C{u^{2 + }},A{g^ + },{\rm{ }}F{e^{3 + }}\).Chỉ dùng 1 dung dịch thuốc thử là \(KOH\) có thể nhận biết được tối đa mấy dung dịch? A.2 dung dịch B.3 dung dịch C.1 dung dịch D.5 dung dịch Giải: Chọn D Nhỏ từ từ dung dịch \(KOH\) vào các mẫu thử cho đến dư đồng thời đun nhẹ: + Mẫu tạo kết tủa trắng xanh là \(F{e^{2 + }}\): \(F{e^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Fe{(OH)_2} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa xanh da trời là \(Cu{^{2 + }}\): \(C{u^{2 + }} + 2O{H^ - } \to Cu{(OH)_2} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa nâu đỏ là \(F{e^{3 + }}\): \(F{e^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Fe{(OH)_3} \downarrow \) + Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \(A{l^{3 + }}\): \(A{l^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Al{(OH)_3} \downarrow \) \(Al{(OH)_3} + O{H^ - } \to Al{(OH)_4}^ - \) + Mẫu tạo kết tủa màu nâu đen là \(A{g^ + }\): \(2Ag{}^ + + 2O{H^ - } \to A{g_2}O \downarrow + {H_2}O\) Bài 3 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Một dung dich chứa đồng thời các cation \(B{a^{2 + }},{\rm{ }}N{H_4}^ + ,C{r^{3 + }}.\) Trình bày cách nhận biết sự có mặt từng cation trong dung dịch. Giải Cách 1: Nhỏ vài giọt \(N{a_2}S{O_4}\) vào dung dịch + Kết tuả trắng xuất hiện \(B{a^{2 + }}\): \(B{a^{2 + }} + S{O_4}^{2 - } \to BaS{O_{4 \downarrow }}\) Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến khi dư vào dung dịch vừa mới thu được đồng thời đun nhẹ: + Bọt khí mùi khai xuất hiện \(N{H_4}^ + \): \(NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O\) + Kết tủa màu xanh xuất hiện rồi tan dần \( \Rightarrow C{r^{3 + }}\) \(C{{\rm{r}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to C{\rm{r(OH}}{{\rm{)}}_3} \downarrow ;C{\rm{r}}{(OH)_3} + O{H^ - } \to C{\rm{r}}(OH)_4^ - .\) Cách 2 : Nhỏ vài giọt \({K_2}Cr{O_4}\) vào dung dịch ( lượng \({K_2}Cr{O_4}\) nhỏ vào không được dư ) + Kết tủa vàng tươi \( \Rightarrow B{a^{2 + }}:B{a^{2 + }} + C{\rm{r}}{O_4}^{2 - } \to BaC{\rm{r}}{O_4{ \downarrow }}\) Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến khi dư vào dung dịch vùa mới thu được đồng thời đun nhẹ: + Bọt khí mùi khai xuất hiện \(\eqalign{ & \Rightarrow N{H_4}^ + :NH_4^ + + O{H^ - }\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow N{H_3{ \uparrow }} + {H_2}O \cr & \cr} \) + Kết tủa màu xanh xuất hiện rồi tan dần \( \Rightarrow C{r^{3 + }}\) \(\eqalign{ & C{{\rm{r}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to C{\rm{r(OH}}{{\rm{)}}_3} \downarrow ;C{\rm{r}}{(OH)_3} + O{H^ - } \to C{\rm{r}}(OH)_4^ - . \cr & \cr} \) Bài 4 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Một dung dịch chúa đồng thời các cation \(C{a^{2 + }};{\rm{ }}A{l^{3 + }};F{e^{3 + }}.\) Trình bày cách nhận biết sự có mặt của từng cation trong dung dịch. Giải: * Cách 1 : Nhỏ dung dịch \(NH_3\)từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa. Lọc thu kết tủa và dung dịch \(\eqalign{ & A{l^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Al{(OH)_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr & F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to F{\rm{e}}{(OH)_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr} \) Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến dư vào kết tủa. + Thu được kết tủa nâu đỏ không tan \( \Rightarrow F{\rm{e}}{(OH)_3} \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}\) . Lọc thu dung dịch.Thổi \(CO_2\) từ từ vào dung dịch. +Thấy kết tủa xuất hiện \(\Rightarrow Al{(OH)_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\) \(Al(OH)_4^ - + C{O_2} \to Al{(OH)_3} \downarrow + HCO_3^ - \) Nhỏ dung dịch \(N{a_2}C{O_3}\) vào dung dịch + Kết tủa trắng xuất hiện \( \Rightarrow C{a^{2 + }}:\) \(C{a^{2 + }} + CO_3^{2 - } \to CaC{{\rm{O}}_3} \downarrow \) * Cách 2: Nhỏ dung dịch \({(N{H_4})_2}{C_2}{O_4}\) vào dung dịch + Kết tủa trắng xuất hiện \( \Rightarrow C{a^{2 + }}:C{a^{2 + }} + {C_2}O_4^{2 - } \to Ca{C_2}{{\rm{O}}_4} \downarrow\) Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa. + Thu được kết tủa nâu đỏ \( \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}:F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{H^ - } \to F{\rm{e}}{(OH)_3} \downarrow .\) Lọc bỏ kết tủa , thu được dung dịch. Thổi \(CO_2\) từ từ vào dung dịch. + Thấy kết tủa xuất hiện \( \Rightarrow Al{(OH)_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\) . \(Al(OH)_4^ - + C{O_2} \to Al{(OH)_3} \downarrow + HCO_3^ - \) Bài 5 Trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Một dung dịch chứa đồng thời các cation \(F{e^{2 + }},A{l^{3 + }},N{i^{2 + }}.\) Trình bày cách nhận biết sự có mặt của từng cation trong dung dịch. Giải: Nhỏ dung dịch \(NH_3\)từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa. + Thu được phức màu xanh \( \Rightarrow N{i^{2 + }}\) \(\eqalign{ & A{l^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Al{(OH)_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr & F{{\rm{e}}^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to F{\rm{e}}{(OH)_2} \downarrow + 2NH_4^ + \cr & N{i^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Ni{(OH)_2} \downarrow + 2NH_4^ + \cr & Ni{(OH)_2} + 6N{H_{3\text{ dư}}} \to \left[ {Ni{{(N{H_3})}_6}} \right]{(OH)_2} \cr} \) Lọc lấy kết tủa. Chia làm hai phần: + Phần 1: Để trong không khí thấy kết tủa dần chuyển sang màu nâu đỏ \( \Rightarrow F{\rm{e}}{(OH)_3} \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}.\) \(4Fe{(OH)_2} + 2{H_2}O + {O_2} \to 4Fe{(OH)_3}\) + Phần 2: Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến dư vào kết tủa. Kết tủa trắng tan ra tạo dung dịch không màu \( \Rightarrow Al{(OH)_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\); \( Al{(OH)_3}+ OH^-\to Al(OH)_4^ -\)
