Trong các bài tập nhận biết, dung dịch muối cacbonat thường xuyên xuất hiện. Một số dung dịch muối cacbonat thường gặp như Na₂CO₃; K₂CO₃; (NH₄)₂CO₃;...Vậy để nhận biết dung dịch muối cacbonat (hay ion CO₃^2- ) ta dùng thuốc thử gì? Hiện tượng ra sao? Cách viết phương trình hóa học như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp em hiểu rõ vấn đề này.

Cách nhận biết dung dịch muối cacbonat

I. Cách nhận biết muối cacbonat

- Để nhận biết dung dịch muối cacbonat ( CO₃^2-) ta sử dụng dung dịch axit mạnh như HCl, H₂SO₄ dư. Phản ứng sẽ tạo ra khí CO₂.

+ Tổng quát:   CO₃^2- + 2H⁺ dư → CO₂↑+ H₂O

+ Hiện tượng: Có hiện tượng sủi bọt khí.

+ Một số phương trình hóa học minh họa:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑+ H₂O

(NH₄)₂CO₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑+ H₂O

Chú ý: 

+ Khí sinh ra làm đục nước vôi trong dư:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

- Dung dịch muối cacbonat cũng có thể nhận biết bằng các hợp chất tan của Ba²⁺ hoặc Ca²⁺. Phản ứng tạo thành kết tủa trắng.

+ Tổng quát:

 CO₃^2- + Ba²⁺ → BaCO₃ ↓_trắng

  CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓_trắng

+ Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng

+ Một số phương trình hóa học minh họa:

K₂CO₃ + Ba(OH)₂ → 2KOH + BaCO₃↓ _trắng

(NH₄)₂CO₃ + CaCl₂ → 2NH₄Cl + CaCO₃↓ _trắng

II. Mở rộng

- Bản chất của phản ứng nhỏ từ từ H⁺ vào muối CO₃^2- tan ban đầu tạo muối HCO₃^-, khi H⁺ dư mới tạo CO₂

H⁺  + CO₃^2-→ HCO₃^-

H⁺  + HCO₃^-  → CO₂↑+ H₂O

 - Đa số các muối cacbonat không tan trong nước, trừ các muối cacbonat của kim loại kiềm (Na, K, Li,..) hoặc (NH₄)₂CO₃

- Na₂CO₃ được dùng để nấu xà phòng, sản xuất thủy tinh,..

III. Bài tập nhận biết muối cacbonat

Câu 1: Để phân biệt hai dung dịch Na₂CO₃ và NaCl ta có thể dùng thuốc thử nào dưới đây?

A. CaCO₃

B. HCl

C. Mg(OH)₂

D. CuO

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Để phân biệt hai dung dịch Na₂CO₃ và NaCl ta có thể dùng dung dịch HCl dư

- Có hiện tượng sủi bọt khí thì đó là Na₂CO₃

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑+ H₂O

- Không có hiện tượng gì đó là NaCl

Câu 2: Để phân biệt các dung dịch: Na₂CO₃, Na₂S, Na₂SO₃, Na₂SO₄ người ta dùng thuốc thử nào sau đây: 

A.Ba(OH)₂

B.BaCl₂

C.HCl

D.Quỳ tím

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Các muối cần nhận biết đều là muối của Na⁺, chúng chỉ khác nhau gốc axit, do đó thuốc thử cần dùng là thuốc thử có thể giúp nhận ra được các gốc axit này.

Khi đó thuốc thử thường dùng là các dung dịch axit mạnh như HCl, H₂SO₄,...Ta có cách nhận biết và hiện tượng quan sát được như sau: Khi cho dung dịch HCl vào các mẫu thử thì:

+ Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl và giải phóng khí không màu, không mùi là Na₂CO₃: 

Na₂CO₃ + 2HCl  → 2NaCl + CO₂­↑+ H₂O

 + Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl giải phóng khí mùi trứng thối là Na₂S: 

Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S­↑

+ Mẫu thử phản ứng với dung dịch HCl giải phóng khí mùi hắc là Na₂SO₃ : 

Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑+ H₂O

 + Mẫu thử không phản ứng mà chỉ tan trong dung dịch HCl là Na₂SO₄.