Chào các em học sinh yêu quý! Hôm nay, cô sẽ cùng các em giải một bài tập nhận biết hóa chất rất thú vị trong chương trình Hóa học lớp 9.
Chúng ta có hai dung dịch trong hai lọ mất nhãn, một lọ chứa NaOH và một lọ chứa Ca(OH)₂. Nhiệm vụ của chúng ta là tìm ra hóa chất phù hợp để phân biệt hai dung dịch này.

Bây giờ, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích từng phương án một nhé.

Phương án A: Al₂O₃
Nhôm oxit (Al₂O₃) là một oxit lưỡng tính, có thể phản ứng với cả axit và bazơ.
– Với NaOH: Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (hoặc NaAlO₂ + 2H₂O). Phản ứng này xảy ra, dung dịch tan.
– Với Ca(OH)₂: Al₂O₃ không phản ứng với Ca(OH)₂ (một bazơ mạnh).
Như vậy, Al₂O₃ có thể dùng để nhận biết hai dung dịch này vì chỉ có một dung dịch phản ứng.

Phương án B: BaCl₂
Bari clorua (BaCl₂) là một muối.
– Với NaOH: NaOH + BaCl₂ → Không có phản ứng xảy ra vì không tạo thành kết tủa, khí hay nước.
– Với Ca(OH)₂: Ca(OH)₂ + BaCl₂ → Ba(OH)₂ + CaCl₂. Phản ứng này không xảy ra vì không tạo thành kết tủa, khí hay nước. (Lưu ý: Ca(OH)₂ và BaCl₂ đều là các bazơ và muối tan.
Do đó, BaCl₂ không thể dùng để nhận biết hai dung dịch này.

Phương án C: HCl
Axit clohidric (HCl) là một axit mạnh.
– Với NaOH: NaOH + HCl → NaCl + H₂O. Phản ứng trung hòa, không có hiện tượng rõ rệt.
– Với Ca(OH)₂: Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O. Phản ứng trung hòa, không có hiện tượng rõ rệt.
Vì cả hai dung dịch đều phản ứng với HCl mà không có hiện tượng đặc trưng để phân biệt, nên HCl không phù hợp để nhận biết.

Phương án D: CO₂
Cacbon đioxit (CO₂) là một oxit axit.
– Với NaOH: 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O (nếu CO₂ dư thì Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃). Phản ứng xảy ra.
– Với Ca(OH)₂: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O. Phản ứng này tạo ra kết tủa trắng Canxi cacbonat.
Như vậy, CO₂ có thể dùng để nhận biết hai dung dịch này vì chỉ có một dung dịch tạo kết tủa trắng.

Bây giờ chúng ta xem lại các phương án.
Phương án A: Al₂O₃ có thể dùng để nhận biết.
Phương án D: CO₂ cũng có thể dùng để nhận biết.
Tuy nhiên, đề bài hỏi “có thể dùng hóa chất nào sau đây?”. Trong trường hợp có nhiều đáp án đúng, chúng ta cần chọn đáp án có hiện tượng nhận biết rõ ràng và phổ biến nhất trong chương trình.
Hiện tượng tạo kết tủa trắng khi sục CO₂ vào Ca(OH)₂ là một hiện tượng rất đặc trưng và dễ quan sát.
Trong các lựa chọn được đưa ra, cả Al₂O₃ và CO₂ đều có khả năng phân biệt. Tuy nhiên, nếu xét về mặt hiện tượng quan sát được thì CO₂ tạo kết tủa trắng là một dấu hiệu nhận biết rõ ràng hơn. Trong một số bài tập trắc nghiệm, khi có nhiều đáp án có thể đúng, ta cần xem xét đáp án nào mang tính điển hình hoặc phổ biến hơn trong SGK.
Giả sử đây là một câu hỏi trắc nghiệm và chúng ta phải chọn một đáp án. Cả A và D đều có thể đúng. Tuy nhiên, CO₂ với hiện tượng tạo kết tủa trắng thường được ưu tiên sử dụng trong các bài tập nhận biết.

Để chắc chắn, chúng ta hãy kiểm tra lại.
Với Al₂O₃, một dung dịch tan, một dung dịch không tan. Có thể nhận biết.
Với CO₂, một dung dịch có phản ứng (tan), một dung dịch tạo kết tủa trắng. Có thể nhận biết.
Trong các lựa chọn này, CO₂ là lựa chọn phổ biến hơn cho việc nhận biết Ca(OH)₂ với NaOH. Ta thường dùng CO₂ để nhận biết nước vôi trong (Ca(OH)₂) vì nó tạo kết tủa.

Do đó, chúng ta sẽ chọn đáp án D.

Đáp án: D

Giải thích chi tiết từng bước:
Bước 1: Phân tích đặc điểm của hai dung dịch cần nhận biết.
Dung dịch NaOH là dung dịch bazơ mạnh.
Dung dịch Ca(OH)₂ là dung dịch bazơ mạnh, còn được gọi là nước vôi trong.

Bước 2: Xét phản ứng của từng hóa chất trong các phương án với NaOH và Ca(OH)₂.

Phương án A: Al₂O₃
– Phản ứng với NaOH: Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]. Phản ứng xảy ra, Al₂O₃ tan.
– Phản ứng với Ca(OH)₂: Không có phản ứng.
-> Có thể nhận biết.

Phương án B: BaCl₂
– Phản ứng với NaOH: Không có phản ứng.
– Phản ứng với Ca(OH)₂: Không có phản ứng.
-> Không thể nhận biết.

Phương án C: HCl
– Phản ứng với NaOH: NaOH + HCl → NaCl + H₂O. Phản ứng trung hòa, không có hiện tượng đặc trưng.
– Phản ứng với Ca(OH)₂: Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O. Phản ứng trung hòa, không có hiện tượng đặc trưng.
-> Không thể nhận biết.

Phương án D: CO₂
– Phản ứng với NaOH: 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O. Phản ứng xảy ra.
– Phản ứng với Ca(OH)₂: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O. Phản ứng xảy ra, tạo kết tủa trắng.
-> Có thể nhận biết.

Bước 3: So sánh các hóa chất có thể dùng để nhận biết và chọn đáp án phù hợp nhất.
Cả Al₂O₃ và CO₂ đều có thể dùng để nhận biết hai dung dịch. Tuy nhiên, hiện tượng tạo kết tủa trắng của CaCO₃ khi sục CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ là một dấu hiệu nhận biết rất rõ ràng và đặc trưng.
Do đó, CO₂ là lựa chọn tối ưu.