Bài 4 trang 233 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao

Đề bài

Một dung dịch chúa đồng thời các cation \(C{a^{2 + }};{\rm{ }}A{l^{3 + }};F{e^{3 + }}.\) Trình bày cách nhận biết sự có mặt của từng cation trong dung dịch.

Lời giải chi tiết

* Cách 1 : Nhỏ dung dịch \(NH_3\) từ  từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa. Lọc thu kết tủa và dung dịch

\(\eqalign{
& A{l^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Al{(OH)_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr 
& F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to F{\rm{e}}{(OH)_3} \downarrow + 3NH_4^ + \cr} \) 

Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ cho đến dư vào kết tủa.

+ Thu được kết tủa nâu đỏ không tan \( \Rightarrow F{\rm{e}}{(OH)_3} \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}\) .

Lọc thu dung dịch.Thổi \(CO_2\) từ từ vào dung dịch.

+Thấy kết tủa xuất hiện \(\Rightarrow Al{(OH)_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\)

\(Al(OH)_4^ -  + C{O_2} \to Al{(OH)_3} \downarrow  + HCO_3^ - \)

Nhỏ dung dịch \(N{a_2}C{O_3}\) vào dung dịch

+ Kết tủa trắng xuất hiện \( \Rightarrow C{a^{2 + }}:\)

\(C{a^{2 + }} + CO_3^{2 - } \to CaC{{\rm{O}}_3} \downarrow \)

* Cách 2: Nhỏ dung dịch \({(N{H_4})_2}{C_2}{O_4}\) vào dung dịch

+ Kết tủa trắng xuất hiện \( \Rightarrow C{a^{2 + }}:C{a^{2 + }} + {C_2}O_4^{2 - } \to Ca{C_2}{{\rm{O}}_4} \downarrow\)

Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch.Nhỏ dung dịch \(NaOH\) từ từ vào dung dịch cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa.

+ Thu được kết tủa nâu đỏ \( \Rightarrow F{{\rm{e}}^{3 + }}:F{{\rm{e}}^{3 + }} + 3{\rm{O}}{H^ - } \to F{\rm{e}}{(OH)_3} \downarrow .\)

Lọc bỏ kết tủa , thu được dung dịch. Thổi \(CO_2\) từ từ vào dung dịch.

+ Thấy kết tủa xuất hiện \( \Rightarrow Al{(OH)_3} \Rightarrow A{l^{3 + }}\) .

\(Al(OH)_4^ -  + C{O_2} \to Al{(OH)_3} \downarrow  + HCO_3^ - \)