XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
VỀ NHẬN BIẾT VÀ TÁCH CHẤT VÔ CƠ
2.1. Bài tập nhận biết các chất
2.1.1. Nguyên tắc và yêu cầu khi giải bài tập nhận biết
Nhận biết là quá trình dùng các phương pháp để tìm ra các chất, hh bị mất nhãn hoặc bị hỗn tạp
trong hh (hay không rõ nguồn gốc ).
- Để nhận biết các chất hóa học cần nắm vững tính chất lý hóa cơ bản của chất đó, chẳng hạn:
Trạng thái tồn tại, màu sắc, mùi vị, độ tan, độ nóng chảy, độ sôi, các phản ứng hóa học đặc trưng
có kèm theo dấu hiệu tạo kết tủa, hòa tan, sủi bọt khí, thay đổi màu sắc, … kể cả những chất do
chúng tạo nên trong quá trình nhận biết.
- Để làm được các bài toán về nhận biết một cách thành thạo phải dựa vào các phản ứng hoá học
đặc trưng để nhận biết nghĩa là phản ứng mà dùng để nhận biết phải là những phản ứng gây ra các hiện
tượng bên ngoài mà giác quan ta có thể cảm nhận và cảm thụ được.
Cụ thể là dùng mắt để nhận biết hiện tượng hoà tan, kết tủa, mất màu, tạo màu hay đổi màu.
Dùng mũi để nhận biết các mùi vị đặc trưng như NH3 có mùi khai, SO2, sốc, H2S mùi trứng thối.
Thường chỉ dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết. Trừ trường hợp đặc biệt, thông thường muốn
nhận biết n hóa chất cần phải tiến hành (n-1) thí nghiệm.
2.1.2. Các phương pháp nhận biết
Có nhiều phương pháp để nhận biết hóa chất, trong đó nhận biết bằng phương pháp vật lý và hóa
học là thông dụng nhất.
2.1.2.1. Nhận biết bằng phương pháp vật lý
Nhận biết bằng phương pháp vật lý là phương pháp nhận biết các chất thông qua các tính chất vật
lý như: trạng thái tồn tại, nhiệt độ sôi, độ tan, màu sắc, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, từ tính... Các đặc
tính của từng chất như: khí CO2 không cháy, sắt bị nam châm hút, khí NH3 có mùi khai, khí H2S có
mùi trứng thối, khí Cl2 có màu vàng lục…
Ví dụ 1 : Để phân biệt các lọ đựng các chất sau bị mất nhãn: cát, Fe, đường glucozơ, ta có thể dựa
vào tính chất vật lý:
A. Độ tan B. Tính dẫn điện
C. Từ tính D. Cả A và C
Ví dụ 2: Để nhận biết lọ bị mất nhãn: F2, Cl2, Br2, I2, S. Ta có thể dựa vào tính chất vật lí nào?
A. Tính tan B. Mùi đặc trưng
C. Màu sắc D. Trạng thái và màu sắc
Ví dụ 3: Để phân biệt các chất khí: Cl2, H2S, H2 đựng trong các bình mất nhãn bằng thủy tinh. Ta
dùng phương pháp:
A. Dựa vào màu sắc B. Dựa vào màu sắc và mùi đặc trưng
C. Dựa vào độ tan D. Dựa vào mùi đặc trưng
Ví dụ 4: Dựa vào tính chất vật lý nào có thể phân biệt các bình chứa các chất bột trắng bị mất
nhãn gồm: muối ăn, đường cát và tinh bột?
A. Độ tan B. Màu sắc
C. Mùi vị D. Cả A và C
Ví dụ 5: Dựa vào tính chất vật lý nào có thể phân biệt các bình chứa 3 chất bột kim loại đều có
màu trắng bạc bị mất nhãn gồm: Fe, Al và Ag?
A. Độ tan B. Từ tính
C. Khối lượng D. Cả B và C
2.1.2.2. Nhận biết bằng phương pháp hóa học
Nhận biết bằng phương pháp hóa học là phương pháp nhận biết các chất bằng phản ứng hóa học
hay bằng dấu hiệu hóa học. Dạng bài tập này dựa vào dấu hiệu đặc trưng khi các chất phản ứng hóa
học với nhau (phản ứng tạo ra sản phẩm có dấu hiệu rõ ràng như thay đổi màu sắc, tạo kết tủa hoặc có
chất khí thoát ra ). Gọi là phương pháp xác định định tính. Bao gồm các dạng:
- Dùng các phản ứng đặc trưng hay thuốc thử để nhận biết từng chất hay từng nhóm chất
chung 1 phản ứng đặc trưng.
- Trong các chất đã cho có chung 1 phản ứng đặc trưng, ta có thể dùng thêm các phản ứng
khác (nếu đề cho phép ).
- Nếu các chất đã cho đều có dấu hiệu chưa thể nhận biết rõ, thì ta nên chuyển hóa chúng
thành 1 chất trung gian, rồi lại dùng thuốc thử nhận biết chúng chất tương ứng ban đầu.
* Chú ý:
- Khi nhận biết các muối nên chú ý đến các phản ứng thủy phân trong nước.
Ví dụ : Muối Na2CO3 là muối trung hòa nhưng lại có tính bazơ. Vì sao?
Đó là vì Na2CO3 bị thủy phân trong nước tạo môi trường bazơ:
OHCONaOHOHCONa 22232 22
- Chú ý chọn thuốc thử, và trong quá trình nhận biết nên chú ý các phản ứng phụ.
- Không lãng phí, gây ô nhiễm môi trường.
a. Sơ đồ nhận biết
B
Thuốc thử 1
D
C
B
Thuốc thử 2
C
B
………
A
b) Lựa chọn thuốc thử
Cần nắm rõ tính chất của chất cần nhận biết và chọn thuốc thử phải phù hợp. Nên chọn thuốc thử
khi cho phản ứng có dấu hiệu đặc trưng mà các chất khác không có.
Ví dụ: Có các chất cần nhận biết như: Na2CO3, NaCl
- Nếu muốn nhận biết Na2CO3 thì nên dùng H+
- Nếu muốn nhận biết NaCl nên dùng Ag+
…
Nhận biết được dùng thuốc thử không hạn chế
Dạng này có thể dùng nhiều thuốc thử khác nhau để nhận biết, miễn sao hợp lí. Tuy nhiên, dạng
đề này ít phổ biến trong các đề thi và thí nghiệm. Do độ khó và tính khả thi của chúng vì phải chọn
nhiều thuốc thử, quá trình dài và phức tạp.
Ví dụ 1: Để nhận biết 5 chất bột màu trắng bị mất nhãn sau : CuSO4, Na2CO3, CaCO3 và BaSO3,
các hóa chất được dùng là:
A. HCl và NaOH B. H2O, HCl và dd Br2
C. BaCl2 và HCl D. NaOH và BaCl2
Ví dụ 2: Để nhận biết các lọ mất nhãn đựng các dd: NaCl, Na2SO4, NaNO3 ta dùng hóa chất nào?
A. Dd BaCl2 B. Dd AgNO3
C. Dd Ba(OH)2 D. Dd BaCl2 và dd AgNO3
Nhận biết với thuốc thử hạn chế
Dạng này chỉ được dùng những thuốc thử mà đề cho hay đề yêu cầu. Trường hợp này ta lựa chọn
một hóa chất thích hợp có khả năng gây phản ứng cho dấu hiệu đặc trưng cho tất cả các chất cần nhận
biết (hoặc 1 hay 2 chất ) và từ những chất đó có thể nhận biết các chất còn lại. Để giải dạng toán này ta
có một số điểm lưu ý sau:
- Có thể dùng chất đã nhận biết trở lại làm thuốc thử.
- Trong dd các muối nhận biết có các ion Al3+, Zn2+, Cr3+, Sn2+, Pb2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+,
NH4
+, … ta dùng kiềm.
- Trong các dd nhận biết vừa có môi trường axit vừa có môi trường bazơ, ta dùng quỳ tím.
- Các dd nhận biết có dd muối HCO3
-, HSO3
- ta đun nóng nhẹ dd để nhận biết thông qua hiện
tượng có khí bay ra:
2
2
323
2COCOOHHCO
Ví dụ 1: Chỉ được dùng quỳ tím có thể nhận biết được mấy chất trong các chất bị mất nhãn sau :
Na2SO4, HCl, Ba(OH)2, Na2CO3
D
C
B
A
A. 1 chất B. 2 chất C. 3 chất D. 4 chất
Ví dụ 2: Chỉ dùng 1 kim loại nào có thể nhận biết các chất sau : Ba(OH)2, K2SO4, FeCl2, AlCl3
A. Fe B. Al C. Ba D. Na
Nhận biết không được dùng thêm thuốc thử
Dạng này không được dùng bất cứ một thuốc thử nào, có dùng là sai.
Để giải dạng toán này ta lưu ý một số điểm sau:
- Trong các dd muốn nhận biết có muối HCO3
-, HSO3
- ta đun nóng các mẫu dd muối này, thông
qua hiện tượng khí bay ra hay kết tủa để nhận biết, rồi dùng nó trở lại làm thuốc thử.
OHCOCONaNaHCO o
t
22323
2
OHCOCaCOHCOCa o
t
22323 )(
- Nguyên tắc chung để giải dạng toán này là cho các chất tác dụng lẫn nhau từng đôi một rồi lập
bảng quan sát hiện tượng để kết luận (Quy tắc này gọi là quy tắc bóng đá vòng tròn ).
Ví dụ 1: Không dùng thêm hóa chất nào khác có thể nhận biết được những dd nào trong các dd
phân biệt sau: NaOH, H2SO4, NH4Cl, Al2(SO4)3, CuSO4, AgNO3, BaCl2?
A. NaOH, H2SO4, NH4Cl, Al2(SO4)3
B. NH4Cl, Al2(SO4)3, CuSO4, AgNO3
C. Al2(SO4)3, CuSO4, AgNO3, BaCl2
D. Tất cả dd trên.
Ví dụ 2: Không dùng thêm hóa chất nào khác có thể nhận biết được mấy dd trong các dd sau:
H2SO4, BaCl2, Na2CO3, HCl?
A. 1 dd B. 2 dd
C. 3 dd D. 4 dd
c) Nhận biết các chất trong hh đã biết thành phần
Chất phân tích là chất lỏng hoặc dd
Trường hợp đơn giản có thể dùng các phản ứng đặc trưng để nhận ra từng ion có trong dd; nếu
phản ứng không bị cản trở bởi các chất khác trong dd.
Ví dụ 1: Để xác nhận sự có mặt của các ion có trong dd X: BaCl2, Al(NO3)3, CuCl2, các hóa chất
cần có là:
A. NH3 dư, H2SO4, AgNO3, Cu
B. NH3 dư, HCl, Cu
C. NaOH, HCl, NH3 dư
D. A, B, C đều sai.
* Chú ý: Trong trường hợp không thể dùng phản ứng đặc trưng phát hiện ra các ion có mặt trong
hh do các yếu tố khác cản trở; thì phải dùng thuốc thử nhóm để phân chia các ion thành nhóm; dùng
phản ứng đặc trưng để nhận biết.
Ví dụ 2: Để nhận biết các ion có trong dd Y : Pb2+, Ba2+, Al3+, Zn2+, Cd2+, Ag+, hóa chất được
dùng là:
A. HCl, NaOH, H2SO4 B. H2SO4, NaOH, NH3
C. HCl, NaOH, H2SO4, NH3 D. A, B, C đều sai
Chất phân tích là chất rắn
Nguyên tắc: Tương tự như trong dd, tức là dùng các phản ứng đặc trưng để nhận ra từng chất rắn
có trong hh
Ví dụ: Để xác nhận sự có mặt của các oxit : MgO, Fe2O3, Al2O3, ta dùng hóa chất nào?
A. HCl, NaOH, NH3 B. Chỉ dd NaOH
C. NaOH, NH3 D. HCl, NaOH
d) Nhận biết dựa trên kết quả định lượng
Trong một số trường hợp khó phát hiện sự có mặt của các ion trong dd do chúng có phản ứng
giống nhau với các thuốc thử đặc trưng, hoặc khó tìm thấy thuốc thử thích hợp. Tuy vậy về mặt định
lượng chúng có phản ứng với những mức độ khác nhau đối với 1 lượng thuốc thử nhất định, do đó có
thể nhận biết chúng bằng cách định lượng thuốc thử phản ứng.
Ví dụ: Có 3 lọ bị mất nhãn: dd A: H2SO4 0,1M, dd B: NaHSO4 0,1M, dd C: H2SO4 0,1M và
HNO3 0,1M.
Chỉ được phép dùng dd NaOH 0,1M và chỉ thị phenolphtalein, có thể phân biệt được dd nào?
A. Dd A B. Dd B
C. Dd C D. Cả ba dd
e) Nhận biết các chất dựa vào các hiện tượng, giả thiết đã cho
Trong thực nghiệm để phân tích các chất chưa biết người ta phải tiến hành thí nghiệm thử các
tính chất của chất cần nhận biết.
Các bài tập nhận biết các chất chưa rõ nguồn gốc thường được cho trước dưới dạng sơ đồ phân
tích các thao tác thí nghiệm nêu trên kèm theo đó là hiện tượng hóa học xảy ra. Trên cơ sơ đó mà dùng
suy luận lôgic để nhận biết các chất.
Ví dụ: Một chất X là muối nguyên chất có màu xanh lục nhạt, tan trong nước và có phản ứng axit
yếu. Cho dd X phản ứng với NH3 dư thì mới đầu thu được kết tủa sau đó kết tủa tan và cho dd màu
xanh da trời.
Cho H2S lội qua dd X đã được axit hóa bằng HCl thấy có kết tủa đen. Cho BaCl2 vào dd X thu
được kết tủa trắng, không tan trong axit. Cho biết X?
A. CuSO4 B. CuSO4.5H2O
B. NiSO4 D. CuCl2
2.1.2.3. Phương pháp làm bài tập nhận biết
Để trình bày một bài giải bài tập nhận biết ta có thể sử dụng một trong hai cách sau:
Cách 1: Dùng phương pháp mô tả
Cách này gồm 4 bước như sau:
Bước 1: Trích mẫu thử từ hóa chất cần nhận biết (có thể đánh số các ống nghiệm để tiện theo
dõi).
Bước 2: Chọn thuốc thử (tuỳ theo yêu cầu của đề bài: Thuốc thử tuỳ chọn, hay hạn chế, hay
không dùng thuốc thử bên ngoài,...).
Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tượng quan sát được (mô tả hiện tượng xảy ra )
và rút ra kết luận đã nhận biết được hoá chất nào.
Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ khi nhận biết.
Cách 2: Dùng phương pháp lập bảng
Cũng qua các bước như cách (1). Riêng bước thứ 2 và bước thứ 3 thay vì mô tả có thể gộp lại
thành bảng trình tự nhận biết như sau:
Hóa chất cần
Thuốc thử nhận biết
B
C
…
X
-
…
Y
///
…
…
///
…
Kết luận đã nhận ra
(B)
(C)
…
Lưu ý: Kí hiệu (-) quy ước: không có dấu hiệu gì xảy ra (mặc dù có thể có phản ứng ), (/// ): chất
đã nhận biết được.
Sau cùng phải viết phương trình phản ứng xảy ra khi nhận biết.
Cần lưu ý sự khác nhau giữa nhận biết và phân biệt. Để phân biệt các chất A, B, C, D chỉ cần
nhận biết các chất A, B, C, chất còn lại đương nhiên là Z. Trái lại, để nhận biết các chất A, B, C, D
phải xác định đủ tất cả các chất này, không được bỏ qua chất nào.
2.1.2.4. Các dạng bài tập nhận biết
Đối với những bài tập nhận biết ta có thể gặp một trong các dạng sau:
1) Nhận biết các hóa chất (rắn, lỏng, khí ) riêng biệt
2) Nhận biết các chất trong cùng 1 hh
3) Xác định sự có mặt của các chất (hoặc các ion ) trong cùng 1 dd.
Tùy theo yêu cầu của bài tập mà trong mỗi dạng lại có thể gặp 1 trong các trường hợp sau:
- Nhận biết với thuốc thử tự do (tùy chọn )
- Nhận biết với thuốc thử hạn chế (có giới hạn )
- Nhận biết không được dùng thuốc thử bên ngoài.
Dạng 1: Nhận biết các hóa chất (rắn, lỏng, khí ) riêng biệt
Nguyên tắc: Nhận biết các hóa chất riêng biệt có nghĩa là mỗi mẫu thử chỉ có một chất. Dựa vào
các phản ứng đặc trưng để nhận biết các chất. Tuy nhiên, cần lưu ý các chất có phản ứng và hiện tượng
xảy ra tương tự.
1. Nhận biết các chất rắn riêng biệt
Bài tập 1: Có 5 kim loại riêng rẽ sau: Ba, Mg, Fe, Ag, Al. Chỉ dùng dd H2SO4 loãng có thể nhận
được:
A. 1 kim loại. B. 2 kim loại. C. 3 kim loại. D. 5 kim loại.
Bài tập 2: Để phân biệt 4 chất rắn mất nhãn: Na2SO4, Na2CO3, BaCO3, và BaSO4 có thể dùng
những thuốc thử nào sau đây :
A. Nước, giấy quỳ tím.
B. Dd NaOH, NaNO3.
C. Nước và dd NaOH.
D. Nước, dd HCl.
Bài tập 3: Cho 4 chất rắn riêng rẽ: Na2O, Al2O3, Fe2O3, Al. Chỉ dùng nước có thể nhận được
A. 0 chất. B. 1 chất. C. 2 chất. D. 4 chất.
Bài tập 4: Có 4 chất rắn đựng trong các lọ mất nhãn Na2O, Al2O3, Fe2O3. Hóa chất được dùng để
nhận biết các lọ trên là:
A. H2O B. Dd HNO3
C. Dd H2SO4 D. Dd HCl
Bài tập 5: Chỉ dùng 1 dd thích hợp, có thể phân biệt 3 kim loại riêng biệt: Na, Ba, Cu. Dd đó là:
A. HNO3 B. NaOH C. H2SO4 D. HCl
Bài tập 6: Có 4 chất rắn NaOH, Al, Mg, Al2O3. Hóa chất được dùng để nhận biết 4 chất rắn đó là:
A. Khí HCl B. HNO3 đặc, nguội
C. NaOH nguyên chất D. H2O
Bài tâp 7: Có 4 chất rắn đựng trong 4 bình riêng biệt mất nhãn gồm Mg, Al2O3, Al, Na. Để phân
biệt 4 chất rắn trên, thuốc thử nên dùng là:
A. Dd HCl dư B. Dd HNO3 dư
C. Dd NaOH dư D. H2O
2. Nhận biết các chất lỏng, dd riêng biệt
Bài tập 1: Các dd loãng sau: Na2SO4, Na2CO3, NaCl, H2SO4, BaCl2, NaOH. Chỉ dung quỳ tím có
thể nhận được
A. 2 dd. B. 3 dd. C. 4 dd. D. 6 dd.
Bài tập 2: Hóa chất có thể dùng để nhận biết 3 dd mất nhãn chứa H2SO4, BaCl2 và NaCl là:
A. Bột kẽm B. Giấy quỳ tím
C. Dd Na2CO3 D. Tất cả đều đúng
Bài tập 3: Có các lọ mất nhãn chứa các dd AgNO3, CaCl2, Na2CO3, HCl. Không dùng thêm thuốc
thử nào khác có thể nhận biết được mấy chất?
A. 1 chất B. 4 chất C. 3 chất D. 2 chất
Bài tập 4: Có 5 dd đựng trong 5 lọ mất nhãn là FeCl3, FeCl2, AlCl3, NH4NO3, NaCl. Nếu chỉ
được dùng một thuốc thử để nhận biết 5 chất lỏng trên, ta có thể dùng dd:
A. BaCl2 B. NH3 C. NaOH D. HCl
Bài tập 5: Có 4 ống nghiệm bị mất nhãn, mỗi ống nghiệm chứa một trong các dd HCl, HNO3,
KCl, KNO3. Dùng 2 hóa chất nào trong các cặp hóa chất sau đây để có thể phân biệt được các dd trên?
A. Giấy tẩm quỳ màu tím và dd Ba(OH)2
B. Dd AgNO3 và dd phenolphtalein
C. Dd Ba(OH)2 và dd AgNO3
D. Giấy tẩm quỳ màu tím và dd AgNO3
Bài tập 6: Để phân biệt 2 dd KCl và NaCl người ta sử dụng phương pháp: