Качественные реакции на неорганические вещества
олимпиадные задания по химии (11 класс) на тему
В материале указаны реактивы на некоторые неорганические катиоы и анионы
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
kachestvennye_reaktsii_po_neorg_khimii.doc | 64 КБ |
Предварительный просмотр:
Приложение 3
Характерные реакции на ионы
КАТИОНЫ
Катионы | Реактив, уравнение реакции, признаки присутствия данного катиона, открываемый минимум (чувствительность реакции) |
Калий К+ | В нейтральной или уксуснокислой среде: 1) Кобальтинитрит натрия Na3[Co(NO2)6] образует желтый кристаллический осадок: 2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- → K2Na[Co(NO2)6] Микрокристаллоскопическая реакция с Na2Pb[Cu(NO2)6] – образуются черные кристаллы кубической формы (открываемый минимум - 0,15 мг К+; предельное разбавление 1:7,5.104). 2) Окрашивает пламя в фиолетовый цвет. |
Натрий Na+ | 1) Микрокристаллоскопическая реакция с цинкуранилацетатом Zn(UO2)3(C2H3O2)8 – образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок, имеющий форму тетраэдров или октаэдров; открываемый минимум - 12,5 мг Na+; предельное разбавление 1:5.103 Na++Zn(UO2)3(C2H3O2)8 + CH3COO- + 9H2O → NaZn(UO2)3(C2H3O2)9 . 9H2O 2) Окрашивание пламени – желтое |
Аммоний NH4+ | 1) При действии щелочей при нагревании выделяется аммиак, который обнаруживают по характерному запаху, по посинению влажной лакмусовой бумаги или по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором соли ртути (I). NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O (NH4+ + OH-→ NH3 + H2O) 2) Реактив Несслера K2[HgI4] в щелочной среде образует оранжево-коричневый осадок; |
Магний Mg2+ | 1) Магнезон–I (или Магнезон–II) в отсутствие NH4+ дают синее окрашивание; 2) Оксихинолин (при рН = 10 – 12) дает зеленовато-желтый кристаллический осадок (чувствительность реакции - 0,1 мг иона магния) 3) Карбонаты щелочных металлов дают белый осадок карбоната магния, легко растворимый в кислотах: Mg2+ + CO32- → MgCO3 |
Кальций Са2+ | 1) Окрашивает пламя в кирпично-красный цвет. 2) Щавелевокислый аммоний (оксалат аммония) в уксуснокислом растворе образует белый кристаллический осадок (в отсутствие Ва2+ и Sr2 CaCl2 + (NH4)2C2O4→ 2NH4Cl + CaC2O4 (Сa2+ + C2O42- → CaC2O4) 3) Микрокристаллоскопическая реакция с H2SO4: характерная форма кристаллов в виде длинных игл или пластинок (чувствительность - 0,1 мг Са 2+) |
Барий Ва2+ | 1) В уксуснокислой среде хромат калия К2СrО4 или К2Cr2O7 + CH3COONa дают ярко-желтый осадок хромата бария. 2) Серная кислота и ее соли образуют белый кристаллический осадок сульфата бария, нерастворимого в кислотах и щелочах: Ba2+ + SO4 2- →BaSO4 Гипсовая вода (насыщенный раствор СаSO4) с Ва2+ на холоде вызывает медленное образование осадка (тогда как для ее взаимодействия с ионами Sr2+ требуется нагревание). 3) Окрашивает пламя в желто-зеленый цвет. |
Алюминий Al3+ | 1) Гидроксиды щелочных металлов образуют белый студенистый осадок Al(OH)3, растворимый в кислотах с образованием соли соответствующей кислоты; он также растворим в растворах щелочей с образованием комплексных ионов [Al(OH)4]-: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- (Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства) В отличие от гидроксида цинка, Al(OH)3 не растворяется в NH4OH. 2) Прокаливание гидроксида алюминия с солью кобальта дает синее окрашивание («тенарову синь»- Со(AlO2)2). 3) Оксихинолин дает желтый осадок; Ализарин красный S, Хинализарин или Алюминон - красные осадки. |
Хром Cr 3+ | 1) Окислители (например, перманганат калия, пероксид водорода, бромная вода) превращают зеленые или фиолетовые соединения хрома (III) в соединения хрома (VI)- хроматы СrO42- (желтого цвета) в щелочной среде или дихроматы Cr2O72- (оранжевого цвета) в кислой среде. 2) Гидроксиды щелочных металлов образуют серо-голубой осадок Сr(OH)3, проявляющий амфотерные свойства - растворяется в растворах кислот и в избытке щелочей и NH4OH. |
Железо Fe 3+ | 1) Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) образует темно-синий осадок берлинской лазури; 4K4[Fe(CN)6] + 4Fe3+ →12К+ + 4КFeIII[FeII(CN)6] 2) Гидроксиды щелочных металлов и NH4OH образуют гидроксид железа (III) красно-бурого цвета, растворимый в кислотах и нерастворимый в избытке щелочей (отличие от гидроксидов алюминия и хрома). Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 3) Роданид калия или аммония вызывает кроваво-красное окрашивание раствора FeCl3 + 3NH4SCN → 3NH4Cl + Fe(SCN)3 |
Железо Fe2+ | 1) Гексацианоферрат (III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) образует темно-синий осадок турнбуллевой сини; 3K3[Fe(CN)6] + 3Fe2+ → 3KFeII[FeIII(CN)6] + 6K+ Недавно было установлено, что берлинская лазурь и турнбуллева синь – это одно и то же вещество, т.к. комплексы, образующиеся в данных реакциях находятся между собой в равновесии: KFeIII[FeII(CN)6] ↔ KFeII[FeIII(CN)6] |
Цинк Zn2+ | 1) Гидроксиды щелочных металлов образуют белый амфотерный осадок Zn(OH)2, который растворим в NH4OH c образованием комплексных соединений: Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4](OH)2 При прокаливании гидроксида цинка с соединениями кобальта образуется окрашенная в зеленый цвет масса – «риманова зелень», представляющая собой цинкат кобальта СоZnO2. 2) H2S при рН = 2,2 дает белый осадок ZnS |
Никель Ni2+ | 1) Гидроксид натрия образует бледно-зеленый студенистый осадок Ni(OH)2; . Осадок растворим в кислотах и в NH4OH и нерастворим в избытке щелочи. 2) Сероводород не осаждает NiS из сильнокислых растворов; черный осадок сульфида никеля образуется только при рН 4 – 5. 3) Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует красно-фиолетовый осадок; |
Серебро Ag+ | 1) Соляная кислота дает белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке, при подкислении HNO3 аммиачного раствора снова выпадает белый осадок; Ag+ + Cl-→ AgCl AgCl + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+→ AgCl + 2NH4+ 2) Сероводород осаждает черный сульфид серебра; |
Медь Cu2+ | 1) Растворы солей Сu2+ окрашены в голубой цвет; Cu2+ окрашивает пламя в зеленый цвет. 2) Сероводород образует черный осадок сульфида меди CuS; Осадок нерастворим в соляной и серной кислотах, но растворяется в горячей концентрированной НNO3. 3) Гидроксиды щелочных металлов осаждают голубой осадок Сu(OH)2, который при нагревании дегидратируется и превращается в черный осадок оксида меди CuO: Cu2+ + 2OH-→ Cu(OH)2 Cu(OH)2 → CuO + H2O Гидроксид меди растворяется в концентрированных растворах аммиака, образуя аммиакат меди интенсивно синего цвета (реактив Швейцера; растворяет целлюлозу): Cu(OH)2 + 4NH3 →[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- |
Анион | Реактив, уравнение реакции, признаки присутствия данного аниона, открываемый минимум (чувствительность реакции) |
F- | 1) AgNO3 не образует осадка, т.к. фторид серебра растворим в воде (в отличие от других галогенидов серебра). 2) Хлорид кальция дает белый осадок фторида кальция. |
Cl- | 1) В азотнокислой среде AgNO3 дает белый осадок, растворимый в NH4OH. Открываемый минимум - 1 мг Cl-, предельное разбавление 1:105. |
Br- | 1) В азотнокислой среде AgNO3 образует светло-желтый осадок. Чувствительность реакции - 20 мг Br -, предельное разбавление 1:2.105. 2) Хлорная вода окисляет бромид-анион до свободного брома, который окрашивает органический растворитель в соломенно-желтый цвет. Фуксин, обесцвеченный гидросульфитом, окрашивается свободным бромом в синий цвет. Чувствительность реакции 50 мг Br-. 2Br- + Cl2 → 2Cl- + Br2 |
I- | 1) Нитрат серебра образует темно-желтый осадок AgI, нерастворимый в растворах HNO3, и NH4OH (в отличие от хлоридов и бромидов серебра, растворимых в аммиаке). 2) Хлорная вода окисляет йодид-анион до йода: 2I- + Cl2 → I2 + 2Cl- 3) Открываемый минимум - 40 мг I-; предельное разбавление 1:2,5.104 Выделившийся йод можно открыть с помощью крахмала, который окрашивается йодом в синий цвет, или, взбалтывая раствор с органическим растворителем, который приобретает красновато-фиолетовую окраску. При прибавлении избытка хлорной воды окраска исчезает, т.к. свободный йод окисляется до бесцветной йодноватой кислоты: I2 + 5Cl2 + 6H2O →2HIO3 + 10H+ + 10Cl- Другие окислители (перманганат калия, дихромат калия и др.) в кислом растворе также окисляют йодид-анион до йода: Cr2O7 2- + 2I- + 14H+→ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 2MnO4- + 10I- + 16H+ → 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O |
S2- | 1) Хлористоводородная и др. кислоты при взаимодействии с сульфидами выделяют сероводород, который имеет запах тухлых яиц: S2- + 2H+ → H2S 2) Сульфид-анион с катионами многих тяжелых металлов образует разноцветные осадки: ZnS (белый), CdS (желтый), CuS, PbS, NiS (черный), HgS (красный) и др. 3) Нитропруссид натрия в щелочном растворе дает красно-фиолетовое окрашивание. |
SO32- | 1) Йодная вода или раствор перманганата калия обесцвечивается. 2) Разбавленные минеральные кислоты выделяют сернистый газ SO2, который обесцвечивает раствор KMnO4 или йода. |
SO42- | 1) Хлорид бария дает белый осадок, нерастворимый в HNO3: Ba2+ + SO42- → BaSO4 |
CO32- | 1) Минеральные кислоты разлагают карбонаты (и гидрокарбонаты) с образованием углекислого газа СO2, который с известковой водой образует белый осадок: CO32- + 2H+→ H2O + CO2 Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 |
SiO32- | 1) Минеральные кислоты выделяют гель кремниевой кислоты |
СН3СОО- | 1) При растирании в ступке уксуснокислой соли с гидросульфатом калия появляется характерный запах уксусной кислоты (сильная кислота вытесняет из соли слабую): CH3COOK + KHSO4 → CH3COOH + K2SO4 2) Хлорид железа (III) дает на холоде интенсивно-красное окрашивание (вследствие гидролиза до основной соли), при нагревании бурый осадок (образуется конечный продукт гидролиза - гидроксид железа (III)). 3) Этиловый спирт (в присутствии концентрированной Н2SO4) образует сложной эфир, имеющий специфический фруктовый запах. |
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Качественные реакции в неорганической и органической химии
Данный материал распечатывается учащимся, как памятка при подготовке к сдаче экзаменов...
Проект по химии "Качественные реакции в неорганической химии, их практическое применение"
Проектная работа выполнена учеником 8 класса Пелагиным Никитой....
качественные реакции для некоторых веществ
данный материал поможет школьникам быстро понять смысл качественных реакций. и поможет учителю в подготовке детей. ...
Качественные реакции на органические вещества
Качественные реакции на органические веществаВеществаФункциональные группыРеагентыНаблюдаемые явленияАлкены, алкадиены и другие вещества с двойными связями одна, две или (более) двойные связи1. B...
Качественные реакции на неорганические ионы
Материал в табличной форме в помощь при подготовке к ЕГЭ...
Качественные реакции в неорганической химии (подготовка к ГИА по химии)
Подборка задания для подготовки учащихся к ГИА по химии, основанная на знаниях качественных реакций....
Методическая разработка к практико- ориентированному уроку "Качественные реакции в неорганической химии"
Данная разработка включает в себя презентацию с гиперссылками, описывающими качественные реакции....