Hướng dẫn giải bài tập SGK Hoá học lớp 12 bài 40: Nhận biết một số ion trong dung dịch

Bài 1 (trang 174 SGK Hóa 12): Có 3 dung dịch, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau: Ba²⁺, NH⁴⁺, Al³⁺. Trình bày cách nhận biết chúng.

Giải:

Cho dung dịch NaOH vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào có khí mùi khai thoát ra là NH4⁺, mẫu thử nào cso kết tủa rồi tan ra là Al3⁺

NH⁴⁺ + NaOH → Na⁺ +NH₃ ↑ + H₂O

Al³⁺ + 3NaOH → 3Na+ + Al(OH)₃ ↓

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Cho H₂SO₄ vào dung dịch còn lại nếu có kết tủa trắng là Ba²⁺

H₂SO₄ + Ba²⁺ → BaSO₄ + 2H⁺

Bài 2 (trang 174 SGK Hóa 12): Có dung dịch chứa đồng thời các cation Fe²⁺, Al³⁺. Trình bày cách tách và nhận biết mỗi ion từ dung dịch của hỗn hợp.

Giải:

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 là NaAlO₂, NaOH dư

Cách tách 2 ion từ hỗn hợp + 2NaOH → 2Na⁺ + Fe(OH)₂

4 Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4 Fe(OH)₃

Al³⁺ + 3NaOH → 2Na⁺ + Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 2NaOH→ 2 NaAlO₂ + H₂O

Tách kết tủa hòa tan trong HCl thu muối Cách tách 2 ion từ hỗn hợp

Fe(OH)₂ + HCl → FeCl₂ + 2H₂O

Phần dung dịch dẫn 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. Có ion Cách tách 2 ion từ hỗn hợp.

Nếu thấy dung dịch có kết tủa keo trắng sau đó tan ra trong NaOH dư thì có ion Al³⁺.

Cách tách 2 ion từ hỗn hợp + 2NaOH → 2Na⁺ + Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4 Fe(OH)₃

Al³⁺ + 3NaOH → 2Na⁺ + Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 2NaOH→ 2 NaAlO₂ + H₂O.

Bài 3 (trang 174 SGK Hóa 12): Có 4 dung dịch riêng rẽ, mỗi dung dịch chứa 1 cation như sau: NH4⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al3+ nồng độ dung dịch khoảng 0,1M. Bằng cách dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa mấy dung dịch?

A. Dung dịch NH₄⁺

B. Hai dung dịch NH4⁺ và Al³⁺

C. Ba dung dịch NH4⁺, Fe³⁺ và Al³⁺

D. Cả 4 dung dịch.

Giải:

Dùng dung dịch NaOH cho lần lượt vào từng dung dịch, có thể nhận biết được tối đa năm dung dịch chứa ion: NH₄⁺, Mg₂⁺, Fe₃⁺, Al₃⁺: • Ion NH₄⁺ cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng thoát khí mùi khai. • Ion Mg₂⁺ cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)₂ • Ion Fe₃⁺ cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa nâu đỏ Fe(OH)₃ • Ion Al₃⁺ cho vào dung dịch NaOH có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng Al(OH)₃ rồi tan trong kiềm dư.

Chọn: D.