Bài 5 trang 183 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao

Đề bài

Dùng những thuốc thử nào có thể phân biệt được các chất trong mỗi dãy sau?

a) Các kim loại: \(Al, Mg, Ca, Na\).

b) Các dung dịch muối: \(NaCl,{\rm{ }}CaC{l_2},{\rm{ }}AlC{l_3}\).

c) Các oxit: \(CaO,{\rm{ }}MgO,{\rm{ }}A{l_2}{O_3}\).

d) Các hiđroxit: \(NaOH,{\rm{ }}Ca{\left( {OH} \right)_2},{\rm{ }}Al{\left( {OH} \right)_3}\).

Lời giải chi tiết

a) Nhận biết: \(Al, Mg, Ca, Na\).

- Hòa tan vào \({H_2}O\): Mẫu không tan là \(Al, Mg\). Mẫu tan và sủi bọt khí là \(Na, Ca\).

\(\eqalign{
& 2Na + 2{H_2}O \to 2NaOH + {H_2} \uparrow . \cr 
& Ca + 2{H_2}O \to Ca{(OH)_2} + {H_2} \uparrow . \cr} \)

- Sục \(C{O_2}\) vào 2 dung dịch vừa thu được. Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \(Ca{\left( {OH} \right)_2} \Rightarrow Ca\), mẫu còn lại là \(Na\).

\(\eqalign{
& C{O_2} + Ca{\left( {OH} \right)_2} \to CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O \cr 
& CaC{O_3} + C{O_2}_\text{dư} + {H_2}O \to Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2} \cr} \)

- Cho hai mẫu không tan tác dụng với dung dịch kiềm \(NaOH\). Mẫu tan và sủi bọt khí là \(Al\), mẫu còn lại là \(Mg\)

 \(2Al + 2NaOH + 6{H_2}O \to 2Na\left[ {Al{{(OH)}_4}} \right] + 3{H_2} \uparrow \)

b) Nhận biết các dung dịch muối: \(NaCl,{\rm{ }}CaC{l_2},{\rm{ }}AlC{l_3}.\)

- Cho dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến dư vào các dung dịch muối trên: Mẫu tạo kết tủa và kết tủa tan là \(AlC{l_3}\), mẫu còn lại là \(NaCl,{\rm{ }}CaC{l_2}\).

\(\eqalign{
& AlC{l_3} + 3NaOH \to Al{(OH)_3} \downarrow + 3NaCl. \cr 
& Al{(OH)_3} + NaOH \to Na\left[ {Al{{(OH)}_4}} \right] \cr} \)

- Cho dung dịch \(N{a_2}C{O_3}\) vào 2 dung dịch còn lại: Mẫu tạo kết tủa là \(CaC{l_2}\), mẫu còn lại là \(NaCl\):

 \(CaC{l_2} + N{a_2}C{O_3} \to CaC{O_3} \downarrow  + 2NaCl.\)

c) Nhận biết các oxit: \(CaO,{\rm{ }}MgO,{\rm{ }}A{l_2}{O_3}\).

- Cho các mẫu thử tác dụng với \({H_2}O\). Mẫu tan là \(CaO\), hai mẫu còn lại là \(MgO\) và \(A{l_2}{O_3}\):

 \(CaO + {H_2}O \to Ca{(OH)_2}.\)

- Cho 2 mẫu thử còn lại tác dụng với dung dịch NaOH: Mẫu tan là Al₂O₃, mẫu còn lại là MgO:

\(A{l_2}{O_3} + 2NaOH + 3{H_2}O \to 2Na[Al{(OH)_4}{\rm{]}}\)

d) Nhận biết các hiđroxit: \(NaOH,{\rm{ }}Ca{\left( {OH} \right)_2},{\rm{ }}Al{\left( {OH} \right)_3}\).

- Hòa tan mẫu thử vào \({H_2}O\): Mẫu tan là \(NaOH,{\rm{ }}Ca{\left( {OH} \right)_2}\). Mẫu không tan là \(Al{\left( {OH} \right)_3}\). Cho hai mẫu tan tác dụng với dung dịch \(N{a_2}C{O_3}\), mẫu tạo kết tủa là \(Ca{\left( {OH} \right)_2}\), mẫu còn lại là \(NaOH\).

 \(Ca{(OH)_2} + N{a_2}C{O_3} \to CaC{O_3} \downarrow  + 2NaOH.\)