Главные вкладки

    Качественные реакции на неорганические вещества
    олимпиадные задания по химии (11 класс) на тему

    Громова Ольга Ильинична

    В материале указаны реактивы на некоторые неорганические катиоы и анионы

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Microsoft Office document icon kachestvennye_reaktsii_po_neorg_khimii.doc64 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.

    2Сероводород 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-


    АНИОНЫ

    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

    Мини-пособие по теме: «Классы неорганических веществ. Схемы реакций» (8 класс)

    Мини - пособие по теме: «Классы неорганических веществ. Схемы реакций» предназначено для организации самостоятельной работы учащихся 8 класса на уроке, а также для индивидуальной работы с «отстающими»...

    Качественные реакции в неорганической и органической химии

    Данный материал распечатывается учащимся, как памятка при подготовке к сдаче экзаменов...

    Дидактический материал. Обобщение по темам « Классификация сложных неорганических веществ» и «Химические реакции» (8 класс).

    Дидактическое описаниеиспользования работы в образовательном процессе. 1.     Предмет  химия.2.     Класс 8.3.     Тема: « Классиф...

    Проект по химии "Качественные реакции в неорганической химии, их практическое применение"

    Проектная работа выполнена учеником 8 класса Пелагиным Никитой....

    Презентация подготовка к ЕГЭ №37 (С2) "Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ" "Мысленный эксперимент" Занятие №2 "Названия веществ"

    Презентация подготовка к ЕГЭ №37 (С2)  "Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ" "Мысленный эксперимент" Занятие №2 "Названия веществ"Выполнение задания «мысл...

    качественные реакции для некоторых веществ

    данный  материал  поможет   школьникам  быстро  понять  смысл  качественных реакций.  и  поможет  учителю в  подготовке  детей. ...

    Качественные реакции неорганических соединений в химии

    Качественные ракции в неорганической химии...