a. Nguyên tắc chung khi làm bài tập nhận biết Các em học sinh lưu ý để làm được các bài toán về nhận biết một cách thành thạo các em phải dựa vào các phản ứng hoá học đặc trưng để nhận biết nghĩa là phản ứng mà các em 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. Tuyệt đối không bao giờ được dùng các phản ứng không đặc trưng để nhận biết. Ví dụ: Dùng NaOH để nhận biết HCl và ngược lại. Tại sao lại không được? Chúng ta cùng nhau phân tích nguyên nhân nhé: Xét phản ứng: NaOH + HCl → NaCl + H2O Các em thử quan sát phản ứng trên xem có hiện tượng gì mà giác quan có thể cảm nhận được không? Hai lọ không màu trộn vào với nhau không xuất hiện kết tủa, tạo màu, tạo khí mà chỉ tạo thành một dung dịch trong suốt. Vậy giác quan của ta sẽ không cảm nhận được. Phản ứng trên được gọi là phản ứng hoá học không đặc trưng. Chú ý: Khi làm các bài toán về dạng này ta cần đọc kỹ đề bài xem đề bài yêu cầu nhận biết hay là phân biệt các hoá chất. Để phân biệt các chất A; B; C; D ta chỉ việc nhận biết các chất A; B; C. Chất này còn lại đương nhiên phải là chất D.Trái lại để nhận biết A; B; C, D cần phải xác định tất cả các chất không bỏ qua chất nào cả. Tất cả các chất được lựa chọn dùng để nhận biết các hoá chất theo yêu cầu của đề đều được coi là thuốc thử. Các em cần phân biệt thật kỹ thuốc thử và chất xúc tác, chất xúc tác không tính là thuốc thử.Nhớ đừng lầm lẫn chỗ này nhé . B. Phương pháp trình bày một lời giải về nhận biết * Bước 1: Lấy mẫu thử. * Bước 2: Chọn thuốc thử (tuỳ thuộc yêu cầu đề bài yêu cầu: 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) rút ra kết luận đã nhận được hoá chất nào. * Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ. C. Các dạng câu hỏi về nhận biết a) Nhận biết riêng lẻ và nhận biết hỗn hợp - Nhận biết riêng lẻ: mỗi mẫu thử chỉ có một chất. Nhận biết hỗn hợp: mỗi mẩu thử có hơn 2 chất hoặc nhận biết sự có mặt của từng chất (hoặc ion) trong cùng một hỗn hợp. - Khi các mẫu thử ở dạng: • Dung dịch (axit, baz, muối) → ta nhận biết qua ion (cation hoặc anion) tạo ra chất đó. • Rắn (kim loại, oxit kim loại, muối) → dùng dung môi thích hợp để hoà tan. • Khí : _ Oxit axit (dùng dung dịch bazo) _Oxit có tính khử (dùng chất oxi hóa và ngược lại, N2 thường được nhận biết sau cùng) - Nhận biết hỗn hợp cần lưu ý các chất khác có cùng phản ứng đặc trưng hoặc gây phản ứng khác làm "nhiễu" phản ứng đặc trưng của chất ta cần nhận biết. Nếu cần phải tách chúng ra trước. b) Nhận biết với số lượng thuốc thử hạn chế - Dùng đúng số lượng thuốc thử đã cho sẽ nhận biết được một hoặc vài mẫu thử, sau đó lợi dụng những mẫu hoá chất đã tìm thấy để nhận biết các mẫu khác, c) Nhận biết mà không dùng thêm thuốc thử ngoài - Để ý đến màu sắc của dung dịch hoặc đun nóng mẫu thử có hiện tượng gì không? - Cho các mẫu thử tác dụng lẫn nhau, thống kê các hiện tượng vào 1 bảng tổng kết. So sánh các kết quả này để rút ra kết luận (chất tạo ra 3, 2, 1 kết tủa, chất tạo ra khí ) d) Nhận biết với hiện tượng cho trước khi trộn từng cặp mẫu thử với nhau. - Phải lập bảng thống kê lại các hiện tượng đã cho rồi lập luận. - Chú ý thứ tự thêm thuốc thử: hiện tượng có thể khác nhau (cho từ từ KOH vào AlCl3 hoặc ngược lại). D. kỹ thuật xử lý D.1. Nhận biết ion Các em lưu ý: Việc nhận biết các ion là cơ sở cho việc nhận biết tất cả các loại hoá chất trong chương trình phổ thông. Chỉ cần quan sát xem chất cần nhận biết có chứa những ion nào. Nhận biết được ion (âm hoặc dương) là sẽ nhận được hoá chất chứa ion đó. Ví dụ: Để nhận biết Na2CO3 ta nghĩ như sau: + Hợp chất Na2CO3 được cấu thành từ hai ion Na+ và . Vậy ta có hai cách nhận biết Na2CO3. - Cách 1: Do Na+ khi đốt trên ngọn lửa đèn cồn có màu vàng rực. Vậy dùng đũa Pt nhúng vào dung dịch Na2CO3 sau đó hơ trên ngọn lửa đèn cồn thấy xuất hiện ngọn lửa màu vàng rực. - Cách 2: Do ion khi gặp H+ sẽ tương tác phản ứng để giải phóng khí CO2 vì vậy lấy một ít dung dịch Na2CO3 rồi nhỏ vào đó vài giọt dung dịch HCl thấy sẽ giải phóng khí CO2. VD: Na2CO3 + 2HCl →2NaCl+ CO2 + H2O Qua ví dụ trên, thầy muốn phân tích để các em hiểu rõ chỉ cần nhận biết được một số ion trọng điểm là có thể nhận biết được tất cả các chất (bởi nếu làm phép tổ hợp thì với các ion ở dưới mà thầy sắp tổng kết sẽ hình thành nên hàng vạn chất vô cơ khác nhau) hãy nhớ lấy. CATION: Chia làm 6 nhóm: Nhóm 1: Na+ Ngọn lửa màu vàng rực K+ Ngọn lửa màu đỏ tươi Li+ Ngọn lửa màu tím hồng Nhóm 2: NH 4+ Với NaOH (nhiệt độ) giải phóng ra khí NH3¬ (mùi khai) Nhóm 3: Cu2+ Dung dịch có màu xanh dương, tao kết tủa Cu(OH)2 Khi tác dụng với bazo mạnh Ag+ Với Cl- → AgCl ↓trắng Nhóm 4: Al 3+ Al(OH)3 ↓ Zn 2+ Zn(OH)2 ↓ Nhóm 5: Mg 2+ Cho kết tủa với NaOH Ca 2+ Cho kết tủa với NaOH Nhóm 6: Fe 2+ ↓NaOH →Fe(OH)2 ↓trắng xanh Fe 3+ Fe(OH)3 ↓ Anion: Chia làm 2 nhóm Nhóm 1: Gốc axit yếu: - CO 3 2- • - HCO3- • - SO32- Phương pháp chung là dùng axit mạnh VD: Na2CO3 + 2HCl →2NaCl + CO2¬↑ + H2O Nhóm 2: Gốc axit mạnh: chia ra làm 2 loai: - Có Oxi : _ SO42- _ NO3- - Không có Oxi: Cl- + AgNO3 →AgCl ↓ kết tủa trắng, từ từ hoá đen ngoài ánh sáng Br - + AgNO3 →AgBr ↓ kết tủa vàng nhạt - hoá đen nhanh ngoài ánh sáng Chú ý: Nếu 2 ion có dùng chung 1 phản ứng xác định ta sẽ tìm 1 phản ứng thích hợp để xác định một ion (đồng thời loại ion này) sau đó xác định ion thứ nhì. Ví dụ: Nếu phải xác định đồng thời hai ion khi cho Ba2+ vào thì đều tạo vậy ta nhận trước rồi nhận sau. Chú ý:Tất cả các kiến thức trên nếu các em không nhớ kỹ được một cách chi tiết thì thầy sẽ hướng dẫn các em một cách nhớ "mẹo" như sau: - Nếu cation (ion dương) xuất phát từ Bazơ yếu (phần lớn ít tan) ta đều dùng bazơ mạnh để tạo kết tủa hoặc khí. VD: Cu 2+ ; Al 3+ ; - Nếu anion (ion âm) xuất phát từ axit yếu ta luôn dùng axit mạnh để tạo kết tủa hoặc khí. D.2. Nhận biết các muối + Muối gồm cation và anion vì vậy việc nhận biết các muối có thể đưa về trường hợp xác định các cation và anion chứa trong các muối ấy. + Nếu 2 ion A; B cùng cho phản ứng với 1 thuốc thử thì ta có thể tìm A và loại A trước; sau đó xác định B bằng phản ứng thông thường của B. + Nếu đề bài không cho phép dùng 1 hoá chất nào khác để xác định các muối thì ta cho các muối này tác dụng lẫn nhau; lập bảng tổng kết các kết quả. So sánh các kết quả này sẽ rút ra kết luận. Ngoài ra khi ta nhận biết được một chất nào đó thì ta lại dùng chính chất đó làm thuốc thử để nhận biết các chất còn lại. + Nếu đề yêu cầu chỉ dùng một thuốc thử duy nhất để nhận biết, đầu tiên các em hãy suy nghĩ thuốc thử đó là Ba(OH)2. Nếu Ba(OH)2 mà các em không ra được thì mới nghĩ đến chất khác. Nhưng các em nhớ cho: Hầu hết các bài thi về nhận biết mà chỉ dùng một thuốc thử thông thường chỉ dùng là Ba(OH)2 có thể nhận biết được. D.3. Kỹ thuật nhận biết các ion cho trước tồn tại trong cùng 1 dung dịch Nhận biết các ion cho trước tồn tại trong cùng một dung dịch. Đây là loại bài tập tương đối khó vì vậy các em phải tuân theo theo nguyên tắc sau đây: - Muốn nhận biết một cation Mn+ trong dung dịch ta phải dùng thuốc thử là anion đối kháng A n- nhưng khi đưa anion An- vào dung dịch phải kèm theo một cation M' n+nào đó thì M' n+ phải là cation lạ không có trong dung dịch. Tương tự như trên, muốn nhận biết một anion A n- trong dung dịch ta phải đưa vào cation đối kháng M n+ nhưng khi đưa M n+ vào dung dịch phải có kèm theo anion A' n- thì A' n- phải là ion lạ không có trong dung dịch E. Các dạng bài tập mẫu Bài giảng 1: Có 3 lọ đựng ba hỗn hợp bột: (Al + Al2O3); (Fe +Fe2O3); (FeO + Fe2O3). Dùng phương pháp hoá học để nhận biết chúng. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn giải: Dùng phương pháp hoá học để phân biệt 3 hỗn hợp: - Dùng kiềm dư cho vào 3 hỗn hợp, hỗn hợp nào tan hết và cho khí bay ra là (Al + Al2O 3). Các phương trình phản ứng: 2Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2O Al2O3 + 2 NaOH = 2 NaAlO2 + H2O - Cho axit HCl vào 2 hỗn hợp còn lại, ở hỗn hợp nào có khí thoát ra là (Fe+Fe2O3), hỗn hợp không có khí thoát ra là (FeO + Fe2O3). Các phương trình phản ứng: Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2 Fe2O3 + 6 HCl = 2 FeCl3 + H2O FeO + 2 HCl = FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6 HCl = 2 FeCl3 + 3H2O Bi ging 2: Ch dựng mt thuc th hóy nhn bit ba cht sau õy ng trong ba bỡnh mt nhón: Al, Al2O3, Mg. Hng dn gii: Cú th dựng dung dch kim bt k, vớ d NaOH: 2 Al + 2 NaOH + 2H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2 Nhn bit Al qua bt khớ H2 thoỏt ra: Al2O3 + 2 NaOH = 2 NaAlO2 + H2O Nhn bit c Al2O3 ; Mg + NaOH: khụng cú phn ng ; Nhn bit c Mg. Bi ging 3: Trỡnh by phng phỏp hoỏ hc phõn bit cỏc cp cht sau õy: a) Dung dch MgCl2 v FeCl2 b) Khớ CO2 v khớ SO2 Trong mi trng hp ch c dựng mt thuc th thớch hp. Vit cỏc phng trỡnh phn ng. Hng dn gii: a. Dựng NaOh cho vo 2 dd MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2 NaCl (trng) FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2 NaOH (trng hi xanh) Fe(OH)2 trong ko khớ chuyn dn thnh nõu 4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O = 4 Fe(OH)3 b) Dựng dd Br2: Cht no lm mt mu dn dd Br2 l SO2; Cũn li l CO2: SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr. Bảng nhận biết : Muối , a xít , bazơ ,kim loại . Hoá chất Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết (Phơng trình) Các muối : Sun fat Dung dịch BaCl 2 Tạo trắng BaSO 4 Sunfit (Hiđrôsunfit ) Dung dịch a xit HCl Tạo ra SO 2 làm mất màu dung dịch nớc brôm . Cacbonnát Hiđrôcacbonnat Tạo ra CO 2 làm vẩn đục nớc vôi trong Ca(OH) 2 Sun fua Dung dịch AgNO 3 Tạo đen : Ag 2 S Amon Kiềm Có khí NH 3 mùi khai Nitrat H 2 SO 4 đặc ,vụn Cu ( ) nâu NO 2 ,dung dịch Cu 2+ màu xanh Cu +2HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 + 2H 2 O Nitrit H 2 SO 4 loãng ,T o có không khí Có khí NO 2 mầu nâu Phốt phát Dung dịch AgNO 3 Có Vàng : Ag 3 PO 4 Clo rat Cô cạn ,T o có MnO 2 xúc tác Có O 2 làm que đóm hồng bùng cháy Silicat Dung dịch HCl Có H 2 SiO 3 Keo trắng Clo,Brom,,Iôt Dung dịch AgNO 3 Có AgCltrắng , AgBrvàng nhạt AgIvàng Fe (II) Dung dịch NaOH Fe(OH 2 )trắng xanh , hoá đỏ nâu trong không khí : 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 Fe (III) Có đỏ nâu Fe(OH) 3 Cu (I) Có vàng CuOH Cu (II) Có xanh lam Cu(OH) 2 Al Dung dịch NaOH Từ từ đến d Có Có trắng ,tan ngay khi kiềm d Zn Be (II) Pb (II) Cr (III) Có xám ,tan ngay khi kiềm d Ba Dùng gốc : =SO4 Cho kết tủa trắng BaSO4 , CaSO4. Ca Mg Dung dịch NaOH Có trắng Mg(OH)2 Kim loại :Li Đốt trên ngọn lửa vô sắc Đỏ thẫm K Tím hồng Na Vàng tơi Ca Đỏ da cam Bảng nhận biết các chất khí Chất khí Thuốc thử Dấu hiệu (Phơng trình) Cl 2 Dung dịch (KI + Hồ tinh bột ) Không màu hoá xanh Cl 2 + 2KI = 2KCl + I 2 I 2 Hồ tinh bột Không màu hoá xanh SO 2 Dung dịch Br 2 Mất mầu dung dịch SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = 2HBr + H 2 SO 4 H 2 S Dung dịch Pb(NO 3 ) 2 Cho đen Pb(NO 3 ) 2 + H 2 S = PbS + 2HNO 3 HCl Dung dịch Ag(NO 3 ) AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3 NH 3 Quỳ tím ẩm Hoá xanh : NH 3 + H 2 O = NH 4 OH HCl đậm đặc Tạo khói trắng : NH 3 + HCl = NH 4 Cl NO Không khí Hoá nâu : 2NO + O 2 = 2NO 2 NO 2 Quỳ tím ẩm Hoá đỏ : CO Dung dịch PbCl 2 Tạo kết tủa đen CO + PbCl 2 + H 2 O = Pb +2HCl + CO 2 CO 2 Dung dịch nớc vôi trong Ca(OH) 2 Tạo kết tủa vẩn đục Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O O 2 Cu ( đỏ) T 0 Hoá đen CuO : 2Cu + O 2 = 2CuO Hơi H 2 O CuSO 4 khan Trắng hoá xanh CuSO 4 + 5H 2 O = CuSO 4 .5H 2 O H 2 CuO ( đen) T 0 Hoá đỏ Cu : CuO + H 2 = Cu + H 2 O N 2 Còn lại sau cùng 2. Cơ sở thực tiễn. Trên thực tế phần lớn học sinh ở trờng THCS Vĩnh Long trong nhiều năm nay đều có nhận thức rằng: Kiến thức hoá học khó, nội dung rộng, bài tập vận dụng lại đa dạng đặc biệt chơng trình thi học sinh giỏi cấp huyện ,cấp thành phố và thi vào các trờng chuyên lớp chọn đã vợt quá xa so với nội dung kiến thức đợc học trong chơng trình THCS, làm cho hoá học vốn đã khó lại càng khó hơn đối với học sinh Trong các giờ học, các bài kiểm tra, học sinh trung bình, thậm chí cả học sinh khá, giỏi nhiều em cũng không giải đợc các bài tập vận dụng còn các bài tập nhận biết các chất riêng biệt thì kết quả còn thấp hơn nhiều . Trong số học sinh giải đợc thì rất nhiều em mắc nhiều lỗi trình bày làm mất điểm. 3. Thực nghiệm s phạm. 3.1 Một số vấn đề cần lu ý khi giảng dạy dạng toán: " Phân biệt các chất riêng biệt" Ngoài những kiến thức ở trên học sinh phải nắm chắc các nội dung sau: Các nội dung + Bảng tính tan . + Dãy hoạt động hoá học của kim loại ( Beketop) + Định luật Bectolec . + Sơ lợc bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học . + Một số tính chất đặc biệt : Ví dụ Al , Fe ,Cr bị thụ động hoá trong H 2 SO 4 đặc nguội , tính o xi hoá của HNO 3 vv. - Đọc kĩ đề bài xem thuộc dạng nào: - Nhận biết với thuốc thử tuỳ chọn ( Không hạn chế thuốc thử ). - Nhận biết với thuốc thử hạn chế . - Nhận biết không đợc dùng thuốc thử bên ngoài . - Nắm đợc phơng pháp giải và trình bày bài toán cụ thể: * Phơng pháp mô tả ( gồm 4 bớc ) Bớc 1 : Chia nhỏ mẫu thử . Bớc 2 : Chọn thuốc thử ( Chú ý đề bài : Thuốc thử tuỳ chọn , hạn chế hay không dùng thuốc thử bên ngoài ). Bớc 3 : Cho thuốc thử vào mẫu , trình bày hiện tợng quan sát đợc (mô tả hiện tợng ) rút ra kết luận đã nhận đợc hoá chất nào . Bớc 4 : Viết phơng trình phản ứng xảy ra . * Phơng pháp lập bảng ( 3 bớc ) Bớc 1: Chia nhỏ mẫu thử . Bớc 2 : Gộp bớc 2 và 3 ở trên nhng thay vì mô tả ta gộp lại thành bảng . Ví dụ : Chất thử Thuốc thử A B C X _ Y Kết luận đã nhận ra (1)A (2)B (3)C L u ý : Kí hiệu ( - ) quy ớc không có dấu hiệu gì xảy ra , ( /// ) chất đã nhận biết đợc . Bớc 3 : Nhận xét và viết các phơng trình phản ứng xảy ra . b. . tắc chung khi làm bài tập nhận biết Các em học sinh lưu ý để làm được các bài toán về nhận biết một cách thành thạo các em phải dựa vào các phản ứng hoá học đặc trưng để nhận biết nghĩa là phản. rút ra kết luận đã nhận được hoá chất nào. * Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ. C. Các dạng câu hỏi về nhận biết a) Nhận biết riêng lẻ và nhận biết hỗn hợp - Nhận biết riêng lẻ: mỗi. các bài thi về nhận biết mà chỉ dùng một thuốc thử thông thường chỉ dùng là Ba(OH)2 có thể nhận biết được. D.3. Kỹ thuật nhận biết các ion cho trước tồn tại trong cùng 1 dung dịch Nhận biết