Đề tài Hướng dẫn học sinh nhận biết các hợp chất vô cơ bằng phương pháp hoá học

A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận: Mục tiêu của đổi mới phương pháp dạy học là nhằm góp phần thực hiện mục tiêu đổi mới nền giáo dục nước nhà. Theo Luật Giáo dục Việt Nam, tại Điều 4 có chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”; Điều 12 Luật Giáo dục xác định: “Đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho phát triển” Muốn đổi mới giáo dục thì phải đổi mới cách dạy và cách học, người giáo viên cần coi trọng việc hình thành và phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh, đặc biệt là năng lực tư duy, năng lực hành động. Cần tạo điều kiện cho học sinh có ý thức và biết vận dụng tổng hợp kiến thức vào cuộc sống thực tiễn, đồng thời chú ý rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo; chú ý các thao tác tư duy cơ bản như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá…. Như vậy, muốn đổi mới phương pháp dạy học phải chống thói quen áp đặt, truyền thụ kiến thức theo một chiều mà phải tạo cơ hội cho học sinh phát hiện kiến thức và tiếp cận kiến thức để giải quyết vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo. 2. Cơ sở thực tiễn: Trước đây, điều kiện hoá chất, dụng cụ còn thiếu thốn. Chúng ta, những người giảng dạy môn Hoá học chưa phát huy được hết vai trò của dạng bài tập định tính “Nhận biết các chất” trong môn Hoá học của trường THCS vào việc ôn tập, hệ thống hoá những kiến thức cơ bản của nội dung chương trình, đồng thời chưa phát huy tính sáng tạo bồi dưỡng năng lực tư duy của HS. Ngày nay, việc đổi mới phương pháp giảng dạy đã được thực hiện một cách rộng rãi và có hiệu quả, đặc biệt là trong các bài giảng lý thuyết. Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi dưỡng kỹ năng giải bài tập cho học sinh vẫn còn nhiều hạn chế, chưa phát huy hết tiềm lực tư duy, sáng tạo và trí thông minh của học sinh. Qua quan sát dự giờ ở một số lớp trong các giờ thao giảng cấp trường, đặc biệt trong bốn năm công tác giảng dạy và ba năm bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THCS Phổ Cường, tôi nhận thấy học sinh vẫn còn nhiều lúng túng trong việc giải các dạng bài tập định tính. Sự lúng túng càng thể hiện rõ khi các em giải các dạng bài tập nhận biết chất. Trong khi loại bài tập này không thể thiếu trong các kì thi học sinh giỏi cấp huyện và cấp tỉnh. Xuất phát từ những lí do trên, tôi mạnh dạn đưa ra đề tài “Hướng dẫn học sinh nhận biết các hợp chất vô cơ bằng phương pháp hoá học” để cùng trao đổi, bàn bạc cùng các đồng nghiệp về vai trò, yêu cầu, hình thức và các dạng bài tập về nhận biết các chất nhằm góp một phần nhỏ vào việc giảng dạy tốt hơn. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Góp phần nâng cao hiệu quả dạy – học của giáo viên và học sinh nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy. Giúp HS nắm vững kiến thức về tính chất, đặc biệt tính chất hoá học của các chất vào việc nhận biết chất. Gắn kết giữa lí thuyết và thực hành, giúp học sinh khỏi lúng túng trước những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống có liên quan đến việc nhận biết các chất. Đồng thời giúp HS có thể giải thích được các hiện tượng xảy ra có liên quan đến hoá học trong thực tế cuộc sống. Phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập. Đây cũng là tài liệu cần thiết cho giáo viên dùng để bồi dưỡng HS giỏi môn Hoá học. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Quan sát, theo dõi kết quả học tập của học sinh trên lớp và đúc kết kinh nghiệm của bản thân trong quá trình giảng dạy. Nghiên cứu SGK từ lớp 9 ® lớp 12 và các sách tham khảo nâng cao có liên quan đến vấn đề nhận biết chất. Aùp dụng đề tài vào việc giảng dạy trên lớp và bồi dưỡng học sinh giỏi tại trường. IV. PHẠM VI VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU. Đề tài được áp dụng cho hầu hết các đối tượng học sinh học trên lớp, cho đội tuyển học sinh giỏi cấp trường. Đề tài chỉ nghiên cứu đến dạng bài tập nhận biết dưới hình thức tự luận, không nghiên cứu bài tập nhận biết dưới dạng trắc nghiệm. Kế hoạch thực hiện đề tài bắt đầu từ năm học 2010 -2011, được thử nghiệm trong học kì I năm học 2010 – 2011. B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI I. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. - Năm học 2008 – 2009 trong tiết dạy bài tính chất hoá học của muối, tôi có đưa ra một bài tập về nhà cho 2 lớp 9A1, 9A2 (20 học sinh giỏi) như sau: Chỉ được dùng quì tím, hãy nhận biết 4 dung dịch riêng biệt bị mất nhãn sau: AgNO3, HCl, CaCl2, Na2CO3. Kết quả chỉ có 5% làm đúng bài toán, khoảng 80 % cho rằng nếu dùng quì tím nhận ra HCl rồi lấy HCl vừa nhận biết được đem thử với các mẫu còn lại thì nhận ra được AgNO3 vì có kết tủa trắng, Na2CO3 vì có khí thoát ra, CaCl2 không phản , số còn lại đều cho rằng bài tập quá khó. Cũng trong năm học này, trong một buổi bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường tôi cũng đưa ra bài tập này cho 6 học sinh. Kết quả cả 6 em đều có kết quả giống như 80% HS của 2 lớp 9A1, 9A2. Dạng bài tập này vẫn được áp dụng trong năm học 2009 -2010 khi tôi tiếp tục được phân công đảm nhận môn hoá 9 của 2 lớp 9A5, 9A6 và bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi của trường. Kết quả các em vẫn lúng túng với các dạng bài tập như thế này. Các em đều là học sinh vùng nông thôn còn nhiều khó khăn, chưa có đủ điều kiện học tập. Trước những thực trạng trên, tôi nghĩ cần phải nghiên cứu, tổng hợp các phương pháp để hướng dẫn HS nhận biết các hợp chất vô cơ bằng phương pháp hoá học để các em có nguồn kiến thức cơ bản vững bước vào cấp học tiếp theo. II. YÊU CẦU CỦA DẠNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH “NHẬN BIẾT”: Đáp ứng yêu cầu đổi mới trong phương pháp dạy học Hoá học ở trường THCS là trang bị cho HS những kiến thức cơ bản phù hợp với xu hướng phát triển của thời đại, tiếp cận với kiến thức hiện đại để làm cơ sở cho HS học lên các cấp tiếp theo. Bám sát với nội dung chương trình để có những bài tập phù hợp với trình độ nhận thức của HS, tạo điều kiện cho HS nắm bắt một cách nhanh chóng nhằm giúp cho HS hiểu rõ và nhớ sâu hơn kiến thức đã học. Bài tập cần có nhiều dạng để kích thích sự tìm tòi, nghiên cứu nhằm phát triển năng lực tư duy của HS. Các phản ứng hoá học được chọn để nhận biết là phản ứng đặc trưng đơn giản và có dấu hiệu rõ ràng, thông thường khi tiến hành nhận biết n chất thì cần phải tiến hành (n-1) thí nghiệm. Tất cả các chất được lựa chọn dùng để nhận biết các hoá chất theo yêu cầu của đềø bài, đều được coi là thuốc thử. Khi trình bày bài tập nhận biết chất bằng phương pháp thực hành cần giáo dục HS ý thức tiết kiệm, không gây lãng phí, không làm hỏng hoá chất cũng như phải bảo đảm vệ sinh môi trường. III. PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI Bước 1: Trích mẫu thử (có thể đánh số các ống nghiệm để tiện theo dõi) Bước 2: Chọn thuốc thử để nhận biết (tuỳ theo yêu cầu của đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, hạn chế hay không dùng thuốc thử nào khác). Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tương quan sát, rút ra kết luận đã nhận ra hoá chất nào. Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ. IV. PHỤ LỤC MỘT SỐ THUỐC THỬ DÙNG ĐỂ NHẬN BIẾT CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ THÔNG DỤNG. Chất cần NB Thuốc thử Dấu hiệu Phương trình phản ứng KIM LOẠI Li K Na Ca Ba Đốt cháy Li cho ngọn lửa đỏ tía K cho ngọn lửa tím Na cho ngọn lửa vàng Ca cho ngọn lửa đỏ da cam Ba cho ngọn lửa vàng lục H2O ®Dung dịch + H2 (Với Ca® dd đục) M + nH2O ® M(OH)n + H2 Be Zn Al dd kiềm Tan ® H2 M +(4-n)OH- + (n-2)H2O ® MO2n-4 + H2 KIM LOẠI Kloại từ Mg ® Pb dd axit (HCl) Tan ® H2 (Pb cĩ ↓ PbCl2 màu trắng) M + nHCl ® MCln +H2 Cu HCl/H2SO4 lỗng cĩ sục O2 Tan ® dung dịch màu xanh 2Cu + O2 + 4HCl ® 2CuCl2 + 2H2O Đốt trong O2 Màu đỏ ® màu đen 2Cu + O2 2CuO Ag HNO3đ/t0 Tan ® NO2 màu nâu đỏ Ag + 2HNO3đ AgNO3 + NO2 + H2O PHI KIM I2 Hồ tinh bột Màu xanh S Đốt trong O2 ® khí SO2 mùi hắc S + O2 SO2 P Đốt trong O2 và hịa tan sản phẩm vào H2O Dung dịch tạo thành làm đỏ quì tím 4P + O2 2P2O5 P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4 (Dung dịch H3PO4 làm đỏ quì tím) C Đốt trong O2 ® CO2 làm đục nước vơi trong C + O2 CO2 CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O KHÍ VÀ HƠI Cl2 Nước Br2 Nhạt màu 5Cl2 + Br2 + 6H2O ® 10HCl + 2HBrO3 dd KI + hồ tinh bột Khơng màu ® màu xanh Cl2 + 2KI ® 2KCl + I2 Hồ tinh bột màu xanh O2 Tàn đĩm Tàn đĩm bùng cháy Cu, t0 Cu màu đỏ ® màu đen 2Cu + O2 2CuO H2 Đốt,làm lạnh Hơi nước ngưng tụ 2H2 + O2 2H2O CuO, t0 Hĩa đỏ CuO + H2 Cu + H2O H2O (hơi) CuSO4 khan Trắng ® xanh CuSO4 + 5H2O ® CuSO4.5H2O CO CuO Đen ® đỏ CuO + CO Cu + CO2 dd PdCl2 ® ↓ Pd vàng CO + PdCl2 + H2O ® Pd↓ +2HCl + CO2 Đốt trong O2 rồi dẫn sản phẩm cháy qua dd nước vơi trong Dung dịch nước vơi trong vẩn đục 2CO + O2 2CO2 CO2 + Ca(OH)2® CaCO3 + H2O CO2 dd vơi trong Dung dịch nước vơi trong vẩn đục CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O SO2 nước Br2 Nhạt màu SO2 + Br2 + 2H2O ® H2SO4 + 2HBr KHÍ VÀ HƠI dd thuốc tím Nhạt màu 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ® 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 SO3 Dd BaCl2 ® BaSO4 ↓ trắng BaCl2 + H2O + SO3 ® BaSO↓+ 2HCl H2S mùi Trứng thối Dd Pb(NO3)2 ®PbS↓ đen Pb(NO3)2 +H2S ® PbS↓ + 2HNO3 HCl Quì tím ẩm Hĩa đỏ NH3 Khĩi trắng NH3 + HCl ® NH4Cl NH3 Quì tím ẩm Hĩa xanh HCl Khĩi trắng NH3 + HCl ® NH4Cl NO Khơng khí Hĩa nâu 2NO + O2 ®2 NO2 NO2 Quì tim ẩm Hĩa đỏ Làm lạnh Màu nâu ®k0 màu 2NO2 N2O4 N2 Que đĩm cháy Tắt DUNG DỊCH Axit: HCl Quì tím Hĩa đỏ Muối cacbonat; sunfit, sunfua, kim loại đứng trước H Cĩ khí CO2, SO2, H2S, H2 2HCl + CaCO3 ® CaCl2 + CO2 ­+ H2O 2HCl + CaSO3 ® CaCl2 + SO2­+ H2O 2HCl + FeS ® FeCl2 + H2S­ 2HCl + Zn ® ZnCl2 + H2­ Axit HCl đặc MnO2 Khí Cl2 màu vàng lục bay lên 4HCl + MnO2 MnCl2 +Cl2­ +2H2O Axit H2SO4 lỗng Quì tím Hố đỏ Muối cacbonat; sunfit, sunfua, kim loại đứng trước H Dung dịch muối của Ba. Cĩ khí CO2, SO2, H2S, H2, Tạo kết tủa trắng. H2SO4 + Na2CO3 ® 2Na2SO4 + CO2­ + H2O H2SO4 + CaSO3 ® CaSO4 + SO2­ + H2O H2SO4 + FeS ® FeSO4 + H2S­ H2SO4 + Zn ® ZnSO4 + H2­ Axit HNO3, H2SO4 đặc nĩng Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) Cĩ khí thốt ra 4HNO3(đ) + Cu ® Cu(NO3)2 + 2NO­ + 2H2O Cu +2H2SO4(đ, nĩng) ® CuSO4 + 2SO2­ + 2H2O Dung dịch Bazơ Quì tím Hĩa xanh Dung dịch phenolphtalein Hĩa hồng Muối sunfat Dd muối Ba ↓trắng BaSO4 BaCl2 + Na2SO4 ® BaSO4↓+ 2NaCl Muối clorua Dd AgNO3 ↓trắng AgCl AgNO3 + NaCl® AgCl↓+ NaNO3 DUNG DỊCH Muối photphat ↓vàng Ag3PO4 3AgNO3 + Na3PO4 ® Ag3PO4↓+ 3NaNO3 Muối cacbonat,sunfit Dd axit ® CO2, SO2 CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + CO2 ­+ H2O CaSO3 + 2HCl ® CaCl2 + SO2­ + H2O Muối hiđrocacbonat Dd axit CO2 NaHCO3 + HCl ® NaCl + CO2­+ H2O Muối hiđrosunfit Dd axit SO2 NaHSO3 + HCl ® NaCl + SO2­ + H2O Muối Magie Dung dịch kiềm NaOH, KOH Kết tủa trắng Mg(OH)2 khơng tan trong kiềm dư MgCl2 + 2KOH ® Mg(OH)2↓ + 2KCl Muối đồng Kết tủa xanh lam : Cu(OH)2 CuCl2 + 2NaOH ® Cu(OH)2↓ + 2NaCl Muối Sắt (II) Kết tủa trắng xanh : Fe(OH)2 FeCl2 + 2KOH ® Fe(OH)2↓ + 2KCl Muối Sắt (III) Kết tủa nâu đỏ : Fe(OH)3 FeCl3 + 3KOH ® Fe(OH)3↓+ 3KCl Muối Nhơm Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan trong kiềm dư AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + 2H2O Muối Natri Lửa đèn khí Ngọn lửa màu vàng Muối Kaki Ngọn lửa màu tím OXIT Ở THỂ RẮN Na2O, K2O, BaO, CaO H2O ® dd làm xanh quì tím (CaO tạo ra dung dịch đục) Na2O + H2O ® 2NaOH P2O5 H2O ®dd làm đỏ quì tím P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4 SiO2 Dd HF ® tan tạo SiF4­ SiO2 + 4HF ® SiF4­ +2H2O Al2O3, ZnO kiềm ® dd khơng màu Al2O3 + 2NaOH ® 2NaAlO2 + H2O ZnO + 2NaOH ® Na2ZnO2 + H2O CuO Axit ® dd màu xanh CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O MnO2 HCl đun nĩng ® Cl2 màu vàng 4HCl + MnO2 MnCl2 +Cl2 +2H2O Ag2O HCl đun nĩng ® AgCl ¯ trắng Ag2O + 2HCl ®2AgCl¯ + H2O FeO, Fe3O4 HNO3 đặc ® NO2 màu nâu FeO + 4HNO3 ® Fe(NO3)3 + NO2­ + 2H2O Fe3O4 + 10HNO3 ® 3Fe(NO3)3 + NO2­+ 5H2O Fe2O3 HNO3 đặc ® tạo dd màu nâu đỏ, khơng cĩ khí thốt ra Fe2O3 + 6HNO3 ® 2Fe(NO3)3 + 3H2O Lưu ý: Một số dung dịch muối làm chuyển màu quì tím: - Dung dịch muối cacbonat, sunfua, photphat, axetat của kim loại kiềm làm quì tím ® xanh - Dung dịch muối (NH4)2SO4, NH4Cl, NH4NO3, AgNO3, AlCl3, Al(NO3)3, muối hiđrosunfat của kim loại kiềm làm quì tím hĩa đỏ. V. CÁC DẠNG BÀI TẬP MINH HOẠ: 1. Dạng bài tập nhận biết bằng thuốc thử tự chọn. a) Nhận biết chất rắn: Khi nhận biết các chất rắn cần lưu ý một số vấn đề sau: - Nếu đề yêu cầu nhận biết các chất ở thể rắn, hãy thử nhận biết theo thứ tự: Bước 1: Thử tính tan trong nước. Bước 2: Thử bằng dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3…) Bước 3: Thử bằng dung dịch kiềm. - Có thể dùng thêm lửa hoặc nhiệt độ, nếu cần. Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các chất rắn riêng biệt sau: a) BaO, MgO, CuO. b) CuO, Al, MgO, Ag, c) CaO, Na2O, MgO và P2O5 d) Na2O, CaO, Ag2O, Al2O3, Fe2O3, MnO2, CuO. e) P2O5, Na2CO3, NaCl, MgCO3 f) NaOH, KNO3, CaCO3, MgO, P2O5, BaSO4 Hướng dẫn: - Trích các mẫu thử cho vào các ống nghiệm riêng biệt để nhận biết. a) - Hoà tan 3 ôxit kim loại bằng nước ® nhận biết được BaO tan tạo ra dung dịch trong suốt : BaO + H2O ® Ba(OH)2 - Hai oxit còn lại cho tác dụng với dung dịch HCl, nhận ra MgO tạo ra dung dịch không màu, CuO tan tạo dung dịch màu xanh. PT: MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O b) - Dùng dung dịch NaOH ® nhận biết Al vì có khí bay ra: 2Al + 2NaOH + 2H2O ® 2NaAlO2 + 3H2 (Không yêu cầu HS ghi) - Dùng dung dịch HCl ® nhận biết: + MgO tan tạo dung dịch không màu: MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O + CuO tan tạo dung dịch màu xanh:CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O Còn lại Ag không phản ứng c) - Hoà tan 4 mẫu thử vào nước ® nhận biết được MgO không tan; CaO tan tạo dung dịch đục; hai mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt. - Thử giấy quì tím với hai dung dịch vừa tạo thành, nếu giấy quì tím chuyển sang đỏ là dung dịch axit ® chất ban đầu là P2O5; nếu quì tím chuyển sang xanh là bazơ ® chất ban đầu là Na2O. PTHH: Na2O + H2O ® 2NaOH CaO + H2O ® Ca(OH)2 P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4 d) - Hoà tan các mẫu thử vào nước ® nhận biết Na2O tan tạo dung dịch trong suốt; CaO tan tạo dung dịch đục. Na2O + H2O ® 2NaOH; CaO + H2O ® Ca(OH)2 - Dùng dung dịch HCl đặc để nhận biết các mẫu thử còn lại Ag2O + 2HCl ® 2AgCl¯ trắng + H2O Al2O3 + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2O (dung dịch không màu) Fe2O3 + 6HCl ® 2FeCl3 + H2O(dd màu vàng nhạt) CuO + 2HCl ® CuCl2 + 2H2O (dung dịch màu xanh) MnO2 + 4HCl ® MnCl2 + Cl2­ vàng nhạt + 2H2O e) -Hoà tan các mẫu thử vào nước ® nhận biết được MgCO3 vì không tan, 3 mẫu thử còn lại tan tạo dung dịch trong suốt. -Dùng giấy quì tím thử các dung dịch vừa tạo thành ® nhận biết được dung dịch Na2CO3 làm quì tím hoá xanh, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H3PO4® chất ban đầu là P2O5, dung dịch không đổi màu quì tím là NaCl. f) - Hoà tan các mẫu thử vào nước, ta chia thành hai nhóm: + Nhóm 1 tan: NaOH, KNO3, P2O5 + Nhóm 2 không tan: CaCO3, MgO, BaSO4 - Dùng quì tím thử các dung dịch ở nhóm 1: dung dịch làm quì tím hoá xanh là NaOH, dung dịch làm quì tím hoá đỏ là H3PO4 ® chất ban đầu là P2O5, dung dịch không làm đổi màu quì tím là KNO3. - Cho các mẫu thử ở nhóm 2 tác dụng với dung dịch HCl, mẫu thử có sủi bọt khí là CaCO3, mẫu thử tan tạo dung dịch trong suốt là MgO, mẫu thử không phản ứng là BaSO4. P2O5 + 3H2O ®2H3PO4 CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + CO2­ + H2O MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O b) Nhận biết dung dịch: Một số lưu ý khí: - Nếu phải nhận biết các dung dich mà trong đó có axit hoặc bazơ và muối thì nên dùng quì tím (hoặc dung dịch phenolphtalein) để nhận biết axit hoặc bazơ trước rồi mới nhận biết đến muối sau. - Nếu phải nhận biết các muối tan, thường nên nhận biết anion (gốc axit) trước, nếu không được thì mới nhận biết cation (kim loại hoặc amoni) sau. Ví dụ minh hoạ: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các dung dịch sau: HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl. HCl, H2SO4 NaCl, Na2CO3 NaOH, BaCl2, Ba(OH)2, NaCl Na2SO4, K2CO3, BaCl2, AgNO3 KNO3, Cu(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)3 Hướng dẫn:Trích các mẫu thử đểû nhận biết a) - Dùng quì tím ® nhận biết HCl vì làm quì tím hoá đỏ, NaOH làm quì tím hoá xanh, Na2SO4 và NaCl không làm đổi màu quì tím. -Dùng dung dịch BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch không làm đổi màu quì tím ® Na2SO4 phản ứng tạo kết tủa trắng, NaCl không phản ứng. BaCl2 + Na2SO4 ® BaSO4¯ trắng + 2NaCl b) - Dùng quì tím ® nhận biết được Na2CO3 làm quì tím hoá xanh, NaCl không đổi màu quì tím, HCl và H2SO4 làm quì tím hoá đỏ. - Dùng dung dịch BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch làm quì tím hoá đỏ: H2SO4 phản ứng tạo kết tủa trắng, HCl không phản ứng. BaCl2 + H2SO4 ® BaSO4¯ trắng + 2HCl c) – Dùng quì tím chia thành hai nhóm. + Nhóm 1: NaOH, Ba(OH)2 làm quì tím hoá xanh + Nhóm 2: BaCl2, NaCl không đổi màu quì tím - Cho dung dịch Na2SO4 vào từng mẫu thử ở hai nhóm. Ơû nhóm 1: mẫu tạo kết tủa trắng là Ba(OH)2, NaOH không phản ứng. Nhóm 2: mẫu tạo kết tủa trắng là BaCl2, NaCl không phản ứng. PTHH: Ba(OH)2 + Na2SO4 ® BaSO4¯ trắng + 2NaOH BaCl2 + Na2SO4 ® BaSO4¯ trắng + 2NaCl d) – Dùng dung dịch HCl ® nhận biết được K2CO3 vì có khí thoát ra, AgNO3 có kết tủa trắng tạo thành. -Dùng dung dịch BaCl2 ® nhận biết Na2SO4 vì có kết tủa trắng tạo thành, BaCl2 không phản ứng. PTHH: K2CO3 + 2HCl ® 2KCl + CO2­ + H2O AgNO3 + HCl ® AgCl¯ + HNO3 BaCl2 + Na2SO4 ® BaSO4¯ + 2NaCl e)- Dùng dung dịch NaOH để nhận biết: Cu(NO3)2 ® kết tủa xanh; AgNO3 ® kết tủa trắng sau đó hoá đen; Fe(NO3)3 ® kết tủa đỏnâu; KNO3 không phản ứng. PTHH: Cu(NO3)2 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ xanh + 2NaNO3 AgNO3 + NaOH ® AgOH ¯ trắng + NaNO3 2AgOH ® Ag2O¯ đen + H2O Fe(NO3)3 + 3NaOH ® Fe(OH)3¯ đỏ nâu + 3NaNO3 c) Nhận biết chất khí. Lưu ý: Khi nhận biết một chất khí bất kì, ta dẫn khí đó lội qua dung dịch, hoặc sục khí đó vào dung dịch, hoặc dẫn khí đó qua chất rắn rồi nung… Không làm ngược lại. Ví dụ minh hoạ: Ví dụ 1:Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các khí đựng trong các bình riêng biệt sau: a) CO, CO2, SO2 b) CO, CO2, SO2, SO3, H2 Hướng dẫn: a) Dẫn từng khí qua dung dịch nước brôm ® nhận biết SO2 làm mất màu nước brôm. Hai khí còn lại dẫn qua dung dịch nước vôi trong ® nhận biết CO2 làm đục nước vôi trong, CO không phản ứng. SO2 + Br2 + 2H2O ® 2HBr + H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O b) Dẫn từng khí lội qua dung dịch BaCl2 ® nhận biết SO3 tạo kết tủa trắng. - Dẫn các khí còn lại qua dung dịch nước brôm ® nhận biết SO2 làm mất màu nước brôm. - Các khí còn lại dẫn qua dung dịch nước vôi trong ® nhận biết CO2 làm đục nước vôi trong. - Hai khí còn lại đốt trong oxi rồi dẫn sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong. Nếu khí làm đục nước vôi trong là CO2 ® chất ban đầu là CO, khí không phản ứng là H2O ® chất ban đầu là H2. SO3 + BaCl2 + H2O® BaSO4¯ + 2HCl SO2 + Br2 + 2H2O ® 2HBr + H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O 2CO + O2 2CO2 Ví dụ 2: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết từng khí có trong hỗn hợp sau: CO, CO2, H2S, H2 Hướng dẫn: Cho hỗn hợp khí lội từ từ qua dung dịch Pb(NO3)2 dư: H2S + Pb(NO3)2 ® PbS¯ đen +2HNO3 ® nhận ra khí H2S trong hỗn hợp. Khí còn lại gồm H2, CO, CO2 cho qua dung dịch nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O ® nhận ra khí CO2 trong hỗn hợp. Đốt cháy hỗn hợp khí còn lại, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ, nhận ra H2. Khí còn lại cho qua nước vôi trong thấy vẩn đục, nhận ra CO2 ® khí ban đầu là CO. 2CO + O2 2CO2 2H2 + O2 2H2O 2. Dạng bài tập nhận biết với thuốc thử hạn chế. Lưu ý: - Nếu đề yêu cầu chỉ dùng một thuốc thử: Ban đầu nên dùng dung dịch kiềm hoặc dùng axit. Nếu không được hãy dùng thuốc thử khác. - Nếu đề yêu cầu chỉ dùng quì tím thì lưu ý những dung dịch muối làm đổi màu quì tím (Phần lưu ý của phụ lục trên). Ví dụ minh hoạ: Ví dụ 1: Chỉ được dùng nước, hãy nhận biết các chất rắn sau: NaOH, Al2O3, BaCO3, CaO. Hướng dẫn: Hoà tan các mẫu thử vào nước ® nhận biết CaO tan tạo dung dịch đục, NaOH tan tạo dung dịch trong suốt. Còn Al2O3 và BaCO3 không tan. - Lấy dung dịch NaOH vừa nhận ra ở trên cho vào 2 mẫu thử không bị hoà tan trong nước ®Al2O3 tan, BaCO3 không tan. CaO + H2O ® Ca(OH)2 2NaOH + Al2O3 ® 2NaAlO2 + H2O (Không yêu cầu HS viết) Ví dụ 2: Chỉ được dùng một hoá chất, hãy nhận biết các dung dịch sau: NH4Cl, (NH4)2SO4, FeCl3, CuCl2, NaCl. Hướng dẫn: Dùng dung dịch Ba(OH)2 để nhận biết: ® Có khí mùi khai bay ra là NH4Cl ® Có khí mùi khai và có kết tủa trắng là (NH4)2SO4 ® Có kết tủa đỏ nâu là FeCl3 ® Có kết tủa màu xanh là CuCl2 Không có phản ứng là NaCl Ba(OH)2 + 2NH4Cl ® BaCl2 + 2NH3­ + 2H2O Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 ® BaSO4¯ + 2NH3­ + 2H2O 3Ba(OH)2 + 2FeCl3 ® 2Fe(OH)3¯ + 3BaCl2 Ba(OH)2 + CuCl2 ® Cu(OH)2¯ + BaCl2 Ví dụ 3: Chỉ được dùng quì tím, hãy nhận biết các dung dịch sau: HCl, Na2CO3, CaCl2, AgNO3 (Trích đề thi HS giỏi huyện Đức Phổ năm 2008 – 2009) Hướng dẫn: Thử các dung dịch trên bằng giấy quì tím. ® Nhận biết được Na2CO3 vì làm quì tím hoá xanh; CaCl2 không làm đổi màu quì tím. ® HCl và AgNO3 làm quì tím hoá đỏ. - Dùng dung dịch CaCl2 vừa nhận biết ở trên cho vào 2 mẫu thử làm quì tím hoá đỏ, mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là CaCl2, không phản ứng là HCl. PTHH: CaCl2 + 2AgNO3 ® 2AgCl¯ + Ca(NO3)2 Ví dụ 4: Chỉ được dùng phenolphtalein hãy nhận biết 4 dung dịch bị mất nhãn: KOH, KCl, H2SO4, BaCl2. Hướng dẫn: Thử các dung dịch trên bằng phenolphtalein ® nhận ra dung dịch KOH làm hồng phenolphtalein. Cho dung dịch KOH có màu hồng ở trên vào 3 mẫu thử còn lại ® nhận ra H2SO4 làm mất màu hồng. Lấy dung dịch H2SO4 vừa nhận ra ở trên cho vào 2 mẫu thử còn lại ® nhận ra BaCl2 có kết tủa, KCl không phản ứng. H2SO4 + 2KOH ® K2SO4 + 2H2O H2SO4 + BaCl2 ® BaSO4¯ + 2HCl 3. Dạng bài tập không được dùng thuốc thử bên ngoài. Lưu ý:Nếâu đề yêu cầu không được dùng thuốc thử bên ngoài. Nên làm theo thứ tự các bước sau: Bước 1: Cho từng chất tác dụng với nhau. Ví dụ:Giả sử phải nhận biết n dung dịch hoá chất đựng trong n lọ riêng biệt. Tiến hành thí nghiệm theo trình tự: Ghi số thứ tự 1, 2, …, n lên n lọ đựng n dung dịch hoá chất cần nhận biết. Rót dung dịch mỗi lọ lần lượt vào các ống nghiệm đã được đánh cùng số. Nhỏ 1 dung dịch vào mẫu thử của (n – 1) dung dịch còn lại. Bước 2: Sau n thí nghiệm đến khi hoàn tất phải lập bảng tổng kết hiện tượng. Bước 3: Dựa vào bảng tổng kết hiện tượng để rút ra nhận xét, kết luận đã nhận được hoá chất nào (có kèm theo các phương trình phản ứng minh hoạ). Ví dụ minh hoạ: Không được dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy nhận biết các dung dịch bằng phương pháp hoá học. Na2CO3, HCl, BaCl2 (Trích đề thi HSG huyện Đức Phổ năm 2009 – 2010) HCl, H2SO4, Na2CO3, BaCl2 MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 Hướng dẫn: a) -Trích ra các mẫu thử cho vào các ống nghiệm và đánh số thứ tự tương ứng. -Lần lượt cho một mẫu thử tác dụng với hai mẫu thử còn lại. Sau 6 lượt thí nghiệm , ta có kết quả như bảng sau: Na2CO3 HCl BaCl2 Na2CO3 ­ ¯ trắng HCl ­ Ko phản ứng BaCl2 ¯ trắng Ko phản ứng Dựa vào bảng tr