Lấy mỗi chất 1 ít cho ra các ống nghiệm khác nhau và đánh số thứ tự tương ứng

- Nhỏ lần lượt vào mỗi ống nghiệm từ từ từng giọt dung dich NaOH đến dư:

+ ống nghiệm nào có khí mùi khai thoát ra => chứng tỏ chứa NH₄⁺

NH₄⁺ + NaOH → Na⁺ + NH₃ ↑ + H₂O

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng keo đến cực đại, sau đó kết tủa tan hoàn toàn => chứng tỏ chứa Al³⁺.

NaOH + Al³⁺ → Al(OH)₃ ↓ + Na⁺

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + H₂O

- Cho dd H₂SO₄ vào dung dịch còn lại, thấy có xuất hiện kết tủa trắng (không tan trong axit) => chứng tỏ chứa  Ba²⁺

$S{O}_4^{2-}$ + Ba²⁺ → BaSO₄↓ 

Cách tách 2 ion từ hỗn hợp:

-  Cho NaOH đến dư vào hỗn hợp ta thu được hai phần : kết tủa là Fe(OH)₃, dung dịch X là NaAlO₂, NaOH dư

Fe²⁺ + 2NaOH → 2Na⁺ + Fe(OH)₂

4 Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4 Fe(OH)₃

Al³⁺ + 3NaOH → 2Na⁺ + Al(OH)₃↓

Al(OH)₃↓ + NaOH→ NaAlO₂ + H₂O

+ Tách kết tủa Fe(OH)₃ hòa tan trong HCl thu muối Fe³⁺

Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

+ Cho Fe vào dung dịch thu được bên trên (FeCl₃, HCl dư) ta thu được muối Fe²⁺

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

+ Phần dung dịch X dẫn qua CO₂ đến dư thu được kết tủa Al(OH)₃

NaAlO₂ + CO₂ + H₂O → Al(OH)₃ + NaHCO₃

Hòa tan kết tủa trong HCl thu muối Al³⁺

Al(OH)₃ + 3HCl→ AlCl₃ + 3H₂O

- Nhận biết mỗi ion từ hỗn hợp

Cho NaOH vào hỗn hợp hai cation, nếu thấy xuất hiện kết tủa trắng xanh là Fe(OH)₂, đem để ngoài không khí thấy có kết tủa nâu đỏ đó là Fe(OH)₃. => chứng tỏ có ion Fe²⁺

Nếu thấy dung dịch có kết tủa keo trắng sau đó tan ra trong NaOH dư => chứng tỏ có Al³⁺.

A. Dung dịch chứa ion: NH₄⁺

B. Hai dung dịch chứa ion: NH₄⁺ và Al³⁺

C. Ba dung dịch chứa ion: NH₄⁺ , Fe³⁺ và  Al³⁺

D. Năm dung dịch chứa ion: NH₄⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, Na⁺

Dựa vào hiện tượng khác nhau khi cho dd NaOH vào các catinon trên để nhận biết chúng.

+ xuất hiện kết tủa, màu sắc kết tủa,kết tủa tan hay không tan khi cho NaOH dư

+ khí thoát ra

Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm trên

+ ống nghiệm nào có khí mùi khai thoát ra => chứa NH₄⁺

  NH₄⁺ + OH ^- → NH₃↑ + H₂O

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu trắng, kết tủa không tan trong dung dịch NaOH dư => chứa Mg²⁺

Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂↓

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ => chứa Fe³⁺

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

+ ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết  => chứa Al³⁺

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓

Al(OH)₃↓ + OH^- → AlO₂- + 2H₂O

+ ống nghiệm nào không có hiện tượng gì là Na⁺

Vậy phân biệt được cả 5 ion

Đáp án D

Lấy mỗi dung dịch một ít cho vào 2 ống nghiệm:

- Nhỏ dung dịch HCl hay dung dịch H₂SO₄ loãng vào, ống nào thấy sủi bọt là dung dịch có chứa ion CO₃^2-.

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑+ H₂O

- Cho vào ống còn lại vài giọt dung dịch H₂SO₄ và một lá đồng rồi đun nóng, khi có màu nâu đỏ thoát ra chứng tỏ dung dịch có ion chứa ion NO₃^-.

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

2NO + 2O₂ → NO₂ (màu nâu đỏ)

Dùng dd axit nhận biết ra CO₃^2- vì có khí thoát ra ngoài

Nhận biết SO₄^2- bằng muối Ba²⁺ vì xuất hiện kết tủa trắng 

Lấy mỗi dung dịch một ít cho vào 2 ống nghiệm:

- Cho dd H₂SO₄ loãng vào 2 ống nghiệm trên:

+ ống nghiệm nào có khí thoát ra => chứng tỏ chứa CO₃^2- 

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑+ H₂O

- Cho dd BaCl₂ vào dung dịch còn lại thấy xuất hiện kết tủa trắng. Nhỏ thêm vào đó vài giọt dung dịch HCl hay dung dịch H₂SO₄ loãng, lắc nhẹ ống nghiệm thấy có kết tủa không tan chứng tỏ có BaSO₄ => chứng tỏ chứa SO₄^2- 

 Ba²⁺  + SO₄^2- → BaSO₄↓

Chỉ dùng dung dịch H₂SO₄ loãng, nhỏ trực tiếp vào từng dung dịch, thì có thể nhận biết được tối đa những sung dịch nào?

A. Hai sung dịch: _. Ba(HCO₃)₂, K₂CO₃

B. Ba dung dịch: _. Ba(HCO₃)₂, K₂CO₃ , K₂S

C. Hai dung dịch: _. Ba(HCO₃)₂, K₂S

D. Hai dung dịch: _. Ba(HCO₃)₂, K₂SO₄.

Cho dd $H_{2}S{O}_4$  lần lượt vào 5 lọ đựng 5 dung dịch

+ Lọ nào có kết tủa trắng, có khí không màu không mùi bay lên là Ba(HCO₃)₂

Ba(HCO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2CO₂↑ + 2H₂O

+ Lọ nào có khí mùi trứng thối là K₂S.

K₂S + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂S↑

+ Lọ nào chỉ có khí không màu không mùi là K₂CO₃

K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

Đáp án B

Lý thuyết Bài 40: Nhận biết một số ion trong dung dịch

A. NHẬN BIẾT CATION

I. NGUYÊN TẮC NHẬN BIẾT

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, ……

II. NHẬN BIẾT CATION KIM LOẠI KIỀM VÀ ION NH₄⁺

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⁺

III. NHẬN BIẾT CATION Ca²⁺, Ba²⁺

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 CrO₄^2- 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.

IV. NHẬN BIẾT CATION Al³⁺, Cr³⁺

 - 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 CrO₄^2- có màu vàng:

V. NHẬN BIẾT CATION Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Mg²⁺

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 SO₄^2-

Dùng dung dịch BaCl₂ trong môi trường axit loãng dư (dung dịch HCl hoặc HNO₃)

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓ (trắng, không tan trong dung dịch axit loãng)

III. NHẬN BIẾT ANION SO₃^2-

Ion sunfit làm mất màu dung dịch I₂ (màu nâu đỏ):

SO₃^2- + I₂ + H₂O → SO₄^2- + 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 CO₃^2-

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:

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O

HCO₃^- + H⁺ →  CO₂↑ + H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O