Bài tập nhận biết thường là nỗi lo lắng với nhiều học sinh.Để làm tốt bài tập nhận biết em cần nắm rõ các phản ứng đặc trưng của từng chất. Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn em cách nhận biết các muối nitrat (hay gốc NO₃^-) nói chung và cácmuối nitrat thường gặp như NaNO₃; Ba(NO₃)₂; Mg(NO₃)₂; Fe(NO₃)2; Fe(NO₃)₃; Cu(NO₃)2; Al(NO₃)₃; Pb(NO₃)₂; AgNO₃; NH₄NO₃....

Cách nhận biết dung dịch muối nitrat

I. Cách nhận biết muối nitrat

- Thuốc thử đặc trưng nhận biết ion nitrat (NO₃^- ) là dung dịch H₂SO₄ loãng và ít vụn đồng. Phản ứng tạo khí không màu, hóa nâu đỏ trong không khí, dung dịch có màu xanh lơ.

+ Tổng quát:  3Cu + 2NO₃^-  + 8H⁺ → 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O

+ Hiện tượng: Bột Cu tan ra tạo thành dung dịch màu xanh, khí NO không màu bay lên gặp oxi trong không khí, tạo thành khí NO₂ có màu nâu đỏ 

2NO + O₂ → 2NO₂

+ Các phương trình hóa học minh họa:

3Cu + 4H₂SO₄ + 8NaNO₃→ 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 4Na₂SO₄ + 2NO↑

3Cu + 4H₂SO₄ + 8KNO₃→ 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 4K₂SO₄ + 2NO↑

- Nếu các dung dịch đem nhận biết đều là muối nitrat, ta cần dựa vào phản ứng đặc trưng của cation trong dung dịch để nhận biết.

+ Nếu là cation của kim loại trung bình yếu (Mg, Fe, Cu, Al,...) hay NH4+ thì dùng dung dịch kiềm (NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2….). 

Phản ứng tạo kết tủa hiđroxit có màu đặc trưng với từng cation kim loại, hoặc khí NH₃.

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH → 3NaNO₃ + Fe(OH)_{3 (↓nâu đỏ)}

Mg(NO₃)₂ + 2NaOH → 2NaNO₃ + Mg(OH)_{2 ( ↓ trắng)}

NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃ ↑ + H₂O

+ Nếu là cation kim loại mạnh (Ba, Ca) thì dùng dung dịch Na₂CO₃ (tạo tủa trắng), riêng muối Ba²⁺ thì có thể dùng dung dịch gốc sunfat.

Ca(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃₍↓_trắng) + 2NaNO₃

Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO_{4( ↓ trắng)} + 2NaNO₃

+ Nếu kim loại kiềm thì nhận biết bằng cách nhiệt phân.Muối nitrat kim loại Na, K hay được nhận biết sau cùng.

2NaNO₃2NaNO₂ + O₂↑

Chú ý: 

- Nếu đề bài cho phân biệt các dung dịch gồm: axit; bazơ và muối clorua mà không giới hạn thuốc thử có thể dùng quỳ tím để phân biệt.

II. Mở rộng

- Nhiệt phân muối nitrat kim loại.

Muối nitrat đứng trước Mg nhiệt phân tạo muối nitrit và O₂↑

2KNO₃ 2KNO₂ + O₂ ↑

Muối nitrat của kim loại từ Mg→Cu nhiệt phân tạo oxit kim loại, NO₂(nâu đỏ), O₂

2Cu(NO₃)₂  2CuO + 4NO₂↑+ O₂ ↑

Muối đứng sau Cu nhiệt phân ra kim loại, NO₂, O₂

2AgNO₃   2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑

- Một số hiđroxit cần nhớ:

+ NaOH, Ba(OH)₂; KOH …: Bazơ tan

+ Al(OH)₃, Zn(OH)₂: Kết tủa keo trắng, tan hết trong dung dịch kiềm dư.

+ Fe(OH)₂: Kết tủa trắng xanh.

+ Fe(OH)₃: Kết tủa nâu đỏ.

+ Cu(OH)₂: Kết tủa xanh lam

+ Mg(OH)₂: Kết tủa trắng.

III. Bài tập nhận biết muối nitrat

Câu 1: Cho các dung dịch sau: Na₂CO₃, NH₄NO₃, NaNO₃, phenolphtalein. Chỉ dùng một hóa chất nào sau đây để phân biệt được tất cả dung dịch trên:

A. BaCl₂   

B. Ba(OH)₂   

C. HCl 

D. Tất cả đều sai

Hướng dẫn giải

Đáp án B

A.Sử dụng dung dịch BaCl₂ làm thuốc thử thì ta chỉ nhận biết được dung dịch Na₂CO₃ do có phản ứng với dung dịch BaCl₂ tạo kết tủa trắng:

BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓+ 2NaCl

B. Sử dụng dung dịch Ba(OH)₂ làm thuốc thử thì ta nhận biết được các chất như sau:

+ Dung dịch phản ứng với thuốc thử làm xuất hiện kết tủa trắng là Na₂CO₃:

 Na₂CO₃ + Ba(OH)₂  → BaCO₃↓  + 2NaOH

+ Dung dịch phản ứng với thuốc thử giải phóng khí mùi khai là NH₄NO₃: 

2NH₄NO₃ +Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃↑ ­+ 2H₂O

+ Dung dịch mà khi cho thuốc thử vào chuyển sang màu hồng là phenolphatlein.

+ Dung dịch mà khi cho thuốc thử vào không có hiện tượng là NaNO₃.

C. Sử dụng dung dịch HCl làm thuốc thử thì ta chỉ nhận biết được dung dịch Na2CO3 do khi tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí không màu: 

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂­↑ + H₂O. 

Câu 2: Có 8 dung dịch chứa: NaNO₃; Mg(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂; Cu(NO₃)₂, Na₂SO₄, MgSO₄, FeSO₄, CuSO₄. Hãy nêu 2 thuốc thử cần để nhận biết 8 dung dịch trên?

A. NaOH, NaCl 

B. HCl, NaCl

C. NaOH, BaCl₂

D. HCl, NaOH

Hướng dẫn giải

Đáp án C.

Trích mẫu thử đánh thứ tự từ 1 đến 8, cho dung dịch BaCl₂ vào các mẫu thử

- Nhóm 1: Tạo kết tủa trắng thì chất ban đầu là Na₂SO₄, MgSO₄, FeSO₄, CuSO₄

Ba²⁺ +  SO₄^2-  → BaSO₄↓

- Nhóm 2: Không có kết tủa thì chất ban đầu làNaNO₃; Mg(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂; Cu(NO₃)₂

- Cho NaOH vào nhóm 1.

+ Trường hợp tạo kết tủa trắng thì chất ban đầu là MgSO₄

MgSO₄ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓+ Na₂SO₄

+ Trường hợp tạo kết tủa trắng xanh hóa nâu đỏ trong không khí thì chất ban đầu làFeSO₄

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓+ Na₂SO₄

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ ↓  (nâu đỏ)

+ Trường hợp tạo kết tủa màu xanh lam làCuSO₄

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

+ Trường hợp không có hiện tượng nào xảy ra là Na₂SO₄.

- Cho NaOH vào nhóm 2, hiện tượng tương tự như nhóm 1

+ Trường hợp tạo kết tủa trắng thì chất ban đầu là Mg(NO₃)₂

Mg(NO₃)₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓+ 2NaNO₃

+ Trường hợp tạo kết tủa trắng xanh hóa nâu đỏ trong không khí thì chất ban đầu làFe(NO₃)₂

Fe(NO₃)₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓+ 2NaNO₃

+ Trường hợp tạo kết tủa màu xanh lam làCu(NO₃)₂

Cu(NO₃)₂ + NaOH → Cu(OH)₂↓+ 2NaNO₃

+ Trường hợp không có hiện tượng nào xảy ra là NaNO₃.