Mỗi loại chất khí sẽ có đặc điểm, tính chất khác nhau nên có những cách nhất định để nhận biết khác nhau. Trong chương trình học hóa học, học sinh cần nắm chắc được cách nhận biết mỗi chất khí để vận dụng giải bài tập và có thể ứng dụng trong cuộc sống. Cùng bài viết này tìm hiểu nhé:
Muốn nhận biết hay phân biệt các chất hóa học cụ thể, ta phải dựa vào phản ứng đặc trưng và có
– Phản ứng hóa học được chọn để nhận biết chất hóa học đó phải là phản ứng đặc trưng đơn giản và có dấu hiệu rõ rệt. Thông thường để nhận biết n chất hóa học cần sử dụng (n-1) phản ứng hóa học.
– Các chất được sử dụng để phản ứng với chất hóa học cần nhận biết theo đề bài đều được coi là thuốc thử.
2. Các bước tiến hành thí nghiệm:
– Bước 1: Chiết các hóa chất cần nhận biết vào các ống nghiệm (mẫu thử) và đánh số thứ tự.
– Bước 2: Chọn thuốc thử thích hợp để phản ứng với chất hóa học cần nhận biết.
– Bước 3: Cho vào các ống nghiệm chứa chất hóa học cần nhận biết và ghi nhận các hiện tượng, phản ứng xảy ra và rút ra kết luận.
– Bước 4: Viết phương trình hóa học minh hoạ của phản ứng.
3. Cách nhận biết một số chất khí:
3.1. Nhận biết khí CO2:
– Khí CO2 Không màu, không mùi nặng hơn không khí, rất ít tan trong nước nên khi tạo thành từ các dung dịch nước nó tạo nên sự sủi bọt khá mạnh và đặc trưng.
CO32- + 2H+ -> CO2 + H2O
HCO3– + H+ -> CO2 + H2O
Để hấp thụ CO2 người ta thương dùng bình đựng lượng dư dung dịch Ba(OH)2 hoặc lượng dư dung dịch Ca(OH)2 bị hấp thụ, đồng thời tạo thành kết tủa trắng (làm đục nước vôi trong):
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Tuy nhiên các khí SO2, SO3 cũng có tính chất đó, do tạo nên kết của BaSO3 và BaSO4 tương ứng.
3.2. Nhận biết khí SO2:
– Khí SO2 không màu, nặng hơn không khí, có mùi hắc, gây ngạt và độc, làm vẩn đục nước vôi trong giống CO2
– SO2 làm nhạt màu dung dịch nước brom hoặc dung dịch iot. Vì vậy, thuốc thử tốt nhất để hấp thụ SO2 và đồng thời nhận biết nó, phân biệt với CO2 là nước Brom dư:
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
SO2 + I2 + 2H2O → 2HI + H2SO4
3.3. Nhận biết khí Clo:
– Khí Clo có màu vàng lục, mùi hắc, độc, ít tan trong nước
– Nhận biết khí Clo bằng cách dùng giấy tẩm KI và hồ tinh bột. Do phản ứng tạo ra I2 gặp hồ tinh bột tạo màu xanh tím.
Cl2 + KI → 2KCl + I2 (làm xanh tinh bột)
3.4. Nhận biết khí NO2:
– Khí NO2 có màu nâu đỏ, độc, ít tan trong nước. Có thể nhận biết qua màu nâu đỏ khi nồng độ NO2 đủ lớn.
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3. 5. Nhận biết khí H2S:
– Khí H2S không màu, nặng hơn không khí, có mùi trứng thối, độc. Lượng rất nhỏ H2S có trong không khí cũng khiến ta dễ dàng nhận ra do mùi thối khó chịu của nó.
– H2S dễ dàng tạo kết tủa sunfua có màu với các dung dịch của nhiều loại muối ngay trong
Cu2+ + H2S → CuS + 2H+
Pb2+ + H2S → PbS + 2H+
Do đó, có thể dùng miếng giấy lọc tẩm dung dịch muối chì axetat không màu để nhận biết sự có mặt của khí này.
3.6. Nhận biết khí NH3:
– Khí NH3 không màu, tan nhiều trong nước, nhẹ hơn không khí, có mùi khai đặc trưng, kích thích mắt và hệ thống hô hấp rất mạnh. Lượng rất nhỏ khí này trong không khí cũng khiến ta nhận ra ngay bằng mùi khai đặc trưng của nó.
– Đồng thời NH3 làm xanh quỳ tím ẩm chuyển thành màu xanh vì NH3 tan nhiều trong nước và là một bazo yếu.
4. Một số câu hỏi vận dụng:
Câu 1. Có 4 dung dịch mất nhãn riêng biệt sau: NaOH, H2SO4, HCl, Na2CO3. Chỉ dùng thêm hoá chất nào sau đây để phân biệt 4 dung dịch trên
A. Dung dich BaCl2.
B. Dung dich phenolphtalein.
C. Dung dich NaHCO3.
D. Quy tím.
Hướng
Đáp án A
Dùng thêm thuốc thử là dung dịch BaCl2
| NaOH | H2SO4 | HCl | Na2CO3 | |
| BaCl2 | Không hiện tượng | Kết tủa trắng | Không hiện tượng | Kết tủa trắng |
| NaOH | Không hiện tượng | Không hiện tượng | ||
| HCl | Không hiện tượng | Xuất hiện khí |
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra:
BaCl2 + H2SO 4 → BaSO4 ↓ + 2HCl
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2 NaCl
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2+ H2O
Câu 2. Chỉ dùng quỳ tím có thể nhận biết được tối đa bao nhiêu dung dịch trong các dung dịch sau: NaCl, NaHCO3, Na2CO3, NaHSO4, NaNO3, NaOH.
A. 3
B. 2
C. 4
D. 6
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
+) Quỳ tím hóa đỏ: NaHSO4
+) Quỳ tím hóa xanh: Na2CO3 và NaOH
Na2CO3 + NaHSO4→ sủi bọt khí
Na2CO3 + 2 NaHSO4 → 2 Na2SO4 + H2O + CO2
NaOH + NaHSO4 → không hiện tượng
+) Quỳ không đổi màu: NaCl, NaHCO3, NaNO3
NaHCO3 + NaHSO4 → sủi bọt khí
NaHCO3 + NaHSO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O
NaNO3, NaCl + NaHSO4→ không hiện tượng
Vậy phân biệt được 4 chất.
Câu 3. Thuốc thử nào dưới đây nhận biết được 3 dung dịch riêng biệt Na2CO3, MgCl2 va Al(NO3)3 (chỉ dùng một lần thử với mỗi dung dịch)?
A. dung dịch NaOH.
B. dung dịch HCl
C. dung dịch BaCl2.
D. dung dịch H2SO4.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Trích mẫu thử của 3 dung dịch ra 3 ống nghiệm có đánh số.
Sử dụng dung dịch NaOH nhỏ vào từng mẫu thử.
Không xuất hiện hiện tượng gì → Na2CO3
Xuất hiện kết tủa trắng không tan khi NaOH dư → MgCl2
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa tan khi NaOH dư → Al(NO3)3
Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3
Al(OH)3 ↓+ NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Câu 4. Có 3 lọ không ghi nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch (có cùng nồng độ) KCl, KBr, KI. Hai thuốc thử có thể dùng đề xác định dung dịch chứa trong mỗi lọ là:
A. khí O2 và dung dịch NaOH.
B. khí Cl2 và hồ tính bột.
C. brom long và benzen.
D. tính bột và brom lỏng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Có 3 lọ không ghi nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch (có cùng nồng độ) KCl, KBr, KI. Hai thuốc thử có thể dùng đề xác định dung dịch chứa trong mỗi lọ là khí Cl2 và hồ tinh bột
Câu 5. Hãy dùng một hóa chất để nhận biết 5 lọ hóa chất bị mất nhãn đựng các dung dịch sau:
K2CO3, (NH4)2SO4, MgSO4, Al2(SO4)2, FeCl3
A. AgNO3
B. BaCl2
C. HCl
D. NaOH
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Trích mẫu thử, đánh số thứ tự từ 1 đến 5, sau đó nhỏ dd NaOH vào 5 mẫu thử.
Trường hợp xuất hiện khí mùi khai bay ra thì chất ban đầu là (NH4)2SO4
2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Trường hợp xuất hiện kết tủa trắng, chất ban đầu là MgSO4:
MgSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Mg(OH)2
Trường hợp xuất hiện kết tủa keo trắng, tan dần trong dung dịch kiềm dư thì chất ban đầu là Al2(SO4)3
6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O
Trường hợp xuất hiện kết tủa nâu đỏ, chất ban đầu là FeCl3:
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
Trường hợp không có hiện tượng gì xảy ra là K2CO3.
Câu 6. Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất. hãy nhận biết các gọi bột màu đen không nhãn: Ag2O,MnO2, FeO, CuO?
A. NaOH
B. HCl
C. H2SO4
D. Ba(OH)2
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Đánh số thứ tự các gói hóa chất, trích mỗi gói một ít hóa chất làm mẫu thử.
Dùng HCl đặc, nóng làm thuốc thử
+ Trường hợp tạo dung dịch màu xanh, vậy chất đầu là CuO:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
+ Trường hợp tạo dd có màu xanh rất nhạt (có thể không màu), vậy chất đầu là FeO:
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
+ Trường hợp tạo ra kết tủa màu trắng, thì chất ban đầu là Ag2O
Ag2O + 2HCl → 2AgCl + H2O
+ Trường hợp có khí màu vàng lục thoát ra, mẫu thử là MnO2.
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Câu 7. Có ba lọ không nhãn, mỗi lọ đựng một dung dịch các chất sau: NaOH, Ba(OH)2, NaCl. Thuốc thử để nhận biết cả ba chất là:
A. Quỳ tím và dung dịch HCl
B. Phenolphtalein và dung dịch BaCl2
C. Quỳ tím và dung dịch K2CO3
D. Quỳ tím và dung dịch NaCl
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Dùng quỳ tím: Dung dịch NaOH và Ba(OH)2 làm quỳ chuyển xanh, NaCl không làm đổi màu quỳ => nhận biết được NaCl
Dùng dung dịch K2CO3 : dung dịch NaOH không hiện tượng, dung dịch Ba(OH)2 tạo kết tủa trắng
Ba(OH)2 + K2CO3 → BaCO3 + 2KOH
Câu 8. Sau khi làm thí nghiệm, có những khí thải độc hại: HCl, H2S, CO2, SO2. Dùng chất nào sau đây để loại bỏ chúng là tốt nhất?
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Dùng dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)2) để loại bỏ các khí trên vì đều xảy ra phản ứng
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O
Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 + H2O
Ca(OH)2+ SO2→ CaSO3 + H2O
Câu 9: Có 2 bình riêng biệt đựng các khí CO2 và SO2. Hãy trình bày cách nhận biết từng khí. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Dẫn hai khí lần lượt lội qua dung dịch nước brom nếu khí nào làm mất màu dung dịch nước brom là SO2.
Khí còn lại dẫn vào bình đựng nước vôi trong nếu thấy kết tủa làm nước vôi trong vẩn đục là CO2
Phương trình phản ứng:
SO2+Br2+2H2O→2HBr+H2SO4
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
