Khi nhỏ dung dịch X vào lọ A và thấy sủi bọt khí không màu, lọ A có thể chứa chất gì? Hãy phân tích các khả năng.

Question

Accepted Answer

Khi nhỏ dung dịch X vào lọ A và thấy sủi bọt khí không màu, lọ A có thể chứa một số chất có khả năng phản ứng với dung dịch X để tạo ra khí không màu. Dưới đây là phân tích các khả năng phổ biến:

Khả năng 1: Lọ A chứa muối carbonate (CO₃²⁻) hoặc bicarbonate (HCO₃⁻)

Phản ứng: Các muối carbonate và bicarbonate phản ứng với axit (H⁺) tạo ra khí cacbon đioxit (CO₂), một khí không màu và không mùi (hoặc có mùi hơi chua nhẹ).
Ví dụ:
- Nếu dung dịch X là một axit (ví dụ: HCl, H₂SO₄ loãng):

Na₂CO₃(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)↑
NaHCO₃(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)↑
CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)↑

Phân tích: Đây là khả năng rất phổ biến khi quan sát thấy sủi bọt khí không màu.

Khả năng 2: Lọ A chứa kim loại hoạt động hóa học đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học

Phản ứng: Các kim loại kiềm (Li, Na, K,...), kim loại kiềm thổ (Mg, Ca,...) và một số kim loại khác (Zn, Fe, Al,...) phản ứng với axit (H⁺) giải phóng khí hidro (H₂), một khí không màu và không mùi.
Ví dụ:
- Nếu dung dịch X là một axit (ví dụ: HCl, H₂SO₄ loãng):

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)↑
Mg(s) + H₂SO₄(aq) → MgSO₄(aq) + H₂(g)↑
2Na(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂(g)↑

Phân tích: Khả năng này xảy ra nếu lọ A chứa kim loại ở dạng đơn chất.

Khả năng 3: Lọ A chứa muối sulfite (SO₃²⁻) hoặc bisulfite (HSO₃⁻)

Phản ứng: Các muối sulfite và bisulfite phản ứng với axit (H⁺) tạo ra khí sulfur dioxide (SO₂), một khí không màu nhưng có mùi hắc đặc trưng (mùi diêm sinh cháy).
Ví dụ:
- Nếu dung dịch X là một axit (ví dụ: HCl, H₂SO₄ loãng):

Na₂SO₃(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + SO₂(g)↑
NaHSO₃(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + SO₂(g)↑

Phân tích: Mặc dù khí SO₂ không màu, nhưng mùi hắc đặc trưng thường giúp phân biệt với CO₂ và H₂. Nếu không ngửi thấy mùi gì đặc biệt, khả năng này ít xảy ra hoặc lượng khí SO₂ tạo ra rất ít.

Khả năng 4: Lọ A chứa ammonium salt (NH₄⁺) và dung dịch X là một bazơ mạnh (OH⁻)

Phản ứng: Muối ammonium phản ứng với bazơ mạnh giải phóng khí amoniac (NH₃), một khí không màu nhưng có mùi khai đặc trưng.
Ví dụ:
- Nếu dung dịch X là một bazơ mạnh (ví dụ: NaOH, KOH):

NH₄Cl(s) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + NH₃(g)↑
(NH₄)₂SO₄(s) + 2KOH(aq) → K₂SO₄(aq) + 2H₂O(l) + 2NH₃(g)↑

Phân tích: Tương tự như SO₂, mùi khai đặc trưng của NH₃ thường dễ nhận biết. Nếu không có mùi khai, khả năng này ít xảy ra.

Khả năng 5: Lọ A chứa peroxide (O₂²⁻) và dung dịch X là một axit

Phản ứng: Peroxide (ví dụ: Na₂O₂) phản ứng với axit tạo ra khí oxy (O₂), một khí không màu và không mùi.
Ví dụ:
- Nếu dung dịch X là một axit (ví dụ: HCl, H₂SO₄ loãng):

Na₂O₂(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + O₂(g)↑

Phân tích: Khí oxy không màu và không mùi, khó phân biệt chỉ bằng quan sát sủi bọt. Cần có thêm các thí nghiệm khác để xác định.

Để xác định chính xác chất trong lọ A, cần thực hiện thêm các thí nghiệm khác để kiểm tra tính chất của khí tạo ra (ví dụ: thử bằng que đóm đang cháy để nhận biết O₂, ngửi mùi cẩn thận để nhận biết SO₂ hoặc NH₃, dẫn khí qua nước vôi trong để nhận biết CO₂). Đồng thời, cần xem xét thông tin về dung dịch X đã sử dụng.