Câu 8.7 trang 75 Sách bài tập (SBT) Hóa Nâng cao

Có 7 dung dịch, mỗi dung dịch chỉ có một loại cation: \(Z{n^{2 + }},C{u^{2 + }},F{e^{2 + }},M{g^{2 + }},C{r^{3 + }},A{g^ + },P{b^{2 + }}\). Trình bày cách phân biệt các cation trên.

Đáp án

Cation \(C{u^{2 + }}\): dung dịch chứa cation \(C{u^{2 + }}\)có màu xanh, nếu cho tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\) tạo kết tủa màu xanh, kết tủa này tan trong dung dịch \(N{H_3}\), dư do tạo phức tan

            \(\eqalign{  & C{u^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Cu{(OH)_2} \downarrow  + 2NH_4^ +   \cr  & Cu{(OH)_2} + 4N{H_3} \to \left[ {Cu{{(N{H_3})}_4}} \right]{(OH)_2} \cr} \)

-Cation \(Z{n^{2 + }}\) : \(Z{n^{2 + }}\) tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\), tạo kết tủa màu trắng, kết tủa tan trong dung dịch \(N{H_3}\) dư do tạo phức tan.

            \(\eqalign{  & Z{n^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Zn{(OH)_2} \downarrow  + 2NH_4^ +   \cr  & Zn{(OH)_4} + 4N{H_3} \to \left[ {Zn{{(N{H_3})}_4}} \right]{(OH)_2} \cr} \)

- Cation \(C{r^{3 + }}\):\(C{r^{3 + }}\) tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\), tạo kết tủa màu xanh không tan trong dung dịch \(N{H_3}\) dư:

            \(C{r^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Cr{(OH)_3} \downarrow  + 3NH_4^ + \)

- Cation \(F{e^{2 + }}\): cho tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\), tạo kết tủa màu trắng xanh, để trong không khí sẽ chuyển dần sang màu nâu đỏ:

            \(\eqalign{  & F{e^{2 + }} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Fe{(OH)_2} \downarrow  + 2NH_4^ +   \cr  & 4Fe{(OH)_2} \downarrow  + {O_2} + 2{H_2}O \to 4Fe{(OH)_3} \downarrow  \cr} \)

- Cation \(A{g^ + }\): cho tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\), tạo kết tủa AgOH, kết tủa tự phân hủy thành \(A{g_2}O\) sau đó tan trong dung dịch \(N{H_3}\) dư:

            \(\eqalign{  & A{g^ + } + N{H_3} + {H_2}O \to AgOH \downarrow  + NH_4^ +   \cr  & 2AgOH \to A{g_2}O + {H_2}O  \cr  & A{g_2}O + 4N{H_3} + {H_2}O \to 2\left[ {Ag{{(N{H_3})}_2}} \right]OH \cr} \)

Nhỏ tiếp dung dịch HCl vào sẽ có kết tủa AgCl màu trắng, không tan trong  axit dư:

- Cation \(M{g^{2 + }},P{b^{2 + }}\) tác dụng với dung dịch \(N{H_3}\), tạo kết tủa màu trắng \(Mg{(OH)_2},Pb{(OH)_2}\) không tan trong dung dịch \(N{H_3}\) dư vì vậy cần lấy các kết tủa này hoà tan vào dung dịch HCl để được các dung dịch \(MgC{l_2},PbC{l_2}\) sau đó nhận biết các dung dịch này.

+ Nhận biết dung dịch \(PbC{l_2}\) bằng dung dịch chứa anion \({S^{2 - }}\) sẽ cho kết tủa màu đen:

            \(PbC{l_2} + N{a_2}S \to PbS \downarrow  + 2NaCl\)

+ Còn lại là dung dịch \(MgC{l_2}.\)

Sachbaitap.com