Учебно-дидактический материал по химии для 9 класса «Качественные реакции на катионы и анионы»
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ.
Ag+ Действие группового реактива. AgNO3 + HCl Белый творожистый осадок, легко растворяется в избытке аммиака. AgCl + 2 NH3 Действие щелочей. 2 AgNO3 + 2 KOH Бурый осадок, растворяется в аммиаке. Ag2O + 4 NH3 Взаимодействие с хроматом калия. 2 AgNO3 + K2CrO4 Осадок кирпично-красного цвета, растворяется в растворе аммиака и азотной кислоте. Взаимодействие с иодидом калия. AgNO3 + KI Осадок светло-желтого цвета, не растворяется в растворе аммиака. Взаимодействие с бромидами. AgNO3 + KBr Желтоватый осадок растворяется в аммиаке. Взаимодействие с тиосульфатами. 2 AgNO3 + Na2S2O3 Осадок белого цвета, быстро желтеет, затем переходит в черный Ag2S2O3 + H2O |
Pb2+ Действие группового реактива. Pb(NO3)2 + 2 HCl Белый хлопьевидный осадок, легко растворимый в горячей воде. Действие щелочей. Pb(NO3)2 + 2 KOH Белый осадок, растворяется в кислотах и щелочах. Pb(OH)2 + 2 KOH Взаимодействие с хроматом калия. Pb(NO3)2 + K2CrO4 Осадок желтого цвета, растворяется в азотной кислоте и щелочах, не растворяется в уксусной кислоте. Взаимодействие с иодидом калия. Pb(NO3)2 + 2 KI Осадок ярко-желтого цвета, растворяется при нагревании, при охлаждении снова выпадает в виде золотистых чешуй. Взаимодействие с сульфидами. Pb(NO3)2 + Na2S Осадок черного цвета. Взаимодействие с сульфатами. Pb(NO3)2 + H2SO4 Труднорастворимый осадок белого цвета, растворяется при нагревании в растворах щелочей. |
Hg22+ Действие группового реактива. Hg2(NO3)2 + 2 HCl Осадок белого цвета (каломель). Раствор аммиака окрашивает осадок в черный цвет. Hg2Cl2 + 2NH3 Действие щелочей. Hg2(NO3)2 + 2 KOH Черный осадок. Взаимодействие с хроматом калия. Hg2(NO3)2 + K2CrO4 Осадок красно-бурого цвета, не растворяется в щелочах и уксусной кислоте. Взаимодействие с иодидом калия. Hg2(NO3)2 + 2 KI Зеленоватый осадок, легко распадающийся, при этом цвет осадка меняется на красно-бурый Hg2I2 |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ.
Сa2+ Реакция окрашивания пламени. Летучие соли кальция окрашивают пламя в кирпично-красный цвет. Действие группового реактива. CaCl2 + H2SO4 Осадок белого цвета, выпадает из достаточно концентрированных растворов. Взаимодействие с оксалатом аммония CaCl2 + (NH4)2C2O4 Осадок хорошо растворяется в минеральных кислотах, но не растворим в уксусной кислоте. Взаимодействие с карбонатом аммония CaCl2 + (NH4)2CO3 Осадок хорошо растворим в разбавленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Взаимодействие с желтой кровяной солью. CaCl2 + K4[Fe(CN)6] + NH4Cl + CaKNH4[Fe(CN)6] Осадок белого цвета, нерастворимый в уксусной кислоте. |
Ba2+ Реакция окрашивания пламени. Летучие соли бария окрашивают пламя в желто-зеленый цвет. Действие группового реактива. BaCl2 + H2SO4 Осадок белого цвета, осадок не растворяется в кислотах и щелочах. Взаимодействие с оксалатом аммония BaCl2 + (NH4)2C2O4 Осадок хорошо растворяется в соляной и азотной кислотах, в уксусной кислоте – только при кипячении. Взаимодействие с карбонатом аммония BaCl2 + (NH4)2CO3 Осадок хорошо растворим в разбавленных минеральных кислотах, но не в серной, и в уксусной кислоте. Взаимодействие с хроматами. BaCl2 + K2CrO4 Осадок желтого цвета. Взаимодействие с дихроматами. 2 BaCl2 + K2Cr2O7 + Н2О Осадок желтого цвета, растворим в сильных кислотах, поэтому реакцию проводят в присутствии ацетата натрия. |
Sr2+ Реакция окрашивания пламени. Летучие соли стронция окрашивают пламя в карминно-красный цвет. Действие группового реактива. Sr(NO3)2 + H2SO4 Осадок белого цвета, не растворимый в растворах кислот . Взаимодействие с оксалатом аммония Sr(NO3)2 + (NH4)2C2O4 Осадок хорошо растворяется в минеральных кислотах. Взаимодействие с карбонатом аммония Sr(NO3)2 + (NH4)2CO3 Осадок хорошо растворим в разбавленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. NH4+ Действие щелочей. При добавлении щелочей к солям аммония выделяется аммиак. NH4Cl + KOH Выделившийся газ можно обнаружить по запаху и по изменению цвета влажной индикаторной бумаги. Взаимодействие с реактивом Несслера. (Реактив Несслера – это смесь K2[HgI4] c KOH) 2 K2[HgI4] + 4 KOH + NH4Cl Осадок красно-бурого цвета, растворим в большом количестве аммонийных солей. |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ.
Al3+ Действие группового реактива. AlCl3 + 3 KOH Осадок белого цвета, растворимый в кислотах и щелочах. Al(OH)3 + KOH Al(OH)3 + 3HNO3 Взаимодействие с раствором аммиака AlCl3 + 3NH3 Осадок не растворяется в избытке аммиака. Взаимодействие с сульфидом аммония 3 (NH4)2S + 2 AlCl3 + 6 H2O Выделяется осадок белого цвета и сероводород Получение «тенаровой сини» 2 Al2(SO4)3 + 2 Co(NO3)2 6 SO3 + 4 NO2 + O2 Полоску фильтровальной бумаги смачивают раствором сульфата алюминия двумя каплями раствора нитрата кобальта. Высушенную бумагу сжигают и наблюдают золу синего цвета |
Cr3+ Действие группового реактива. CrCl3 + 3 KOH Осадок серо-зеленого цвета, растворимый в кислотах и щелочах. Cr(OH)3 + KOH Cr(OH)3 + 3HNO3 Взаимодействие с раствором аммиака CrCl3 + 3NH3 Осадок не растворяется в избытке аммиака. Взаимодействие с сульфидом аммония 3 (NH4)2S + 2 CrCl3 + 6 H2O Выделяется серо-зеленый осадок и сероводород Взаимодействие с пероксидом водорода 2 CrCl3 + 10 KOH + 3 Н2О2 Зеленая окраска раствора изменяется на ярко-желтую. Если полученный раствор подкислить серной кислотой, то пероксид водорода окисляет хромат в надхромовую кислоту синего цвета (H2CrO6)/ |
Zn2+ Действие группового реактива. ZnCl2 + 2 KOH Осадок белого цвета, растворимый в кислотах и щелочах. Zn(OH)2 + 2 KOH Zn(OH)2 + 2HNO3 Взаимодействие с раствором аммиака ZnCl2 + 2NH3 Осадок растворяется в избытке аммиака Zn(OH)2+4NH3 Взаимодействие с сульфидом аммония (NH4)2S + ZnCl2 Выделяется белый аморфный осадок. Взаимодействие с нитратом кобальта. Zn(NO3)2 + Co(NO3)2 Кусочек фильтровальной бумаги, смоченной раствором нитрата цинка и нитрата кобальта, при сжигании дает золу, окрашенную в зеленый цвет (зелень Ринмана) Взаимодействие с красной кровяной солью. 3 ZnCl2 + 2 K3[Fe(CN)6] 6 KCl Коричневато-желтый осадок, растворяется в соляной кислоте и растворе аммиака. Взаимодействие с желтой кровяной солью. 3 ZnCl2 + 2 K4[Fe(CN)6] 6 KCl Осадок белого цвета. |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ.
Fe2+ Взаимодействие с растворами щелочей FeSO4 + 2 KOH Осадок грязно-зеленого цвета, растворимый в кислотах. На воздухе осадок буреет вследствие окисления на воздухе 4 Fe(OH)2 + 2 H2O + O2 Окисление может протекать и при взаимодействии с пероксидом водорода. 2 Fe(OH)2 + H2O2 Взаимодействие с сульфидом аммония FeSO4 + (NH4)2S Осадок черного цвета, растворимый в кислотах. Взаимодействие с красной кровяной солью. FeSO4 + K3[Fe(CN)6] Осадок темно-синего цвета, «турнбулева синь», практически нерастворим в кислотах, но разлагается щелочами. Взаимодействие с перманганатом калия в кислой среде. 10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 Наблюдается обесцвечивание раствора перманганата калия. |
Fe3+ Взаимодействие с растворами щелочей FeCl3 + 3 KOH Бурый осадок, растворяется в кислотах, но не растворяется в избытке щелочей. Взаимодействие с сульфидом аммония. 2 FeCl3 + 3 (NH4)2S Осадок черного цвета, растворимый в кислотах. Взаимодействие с желтой кровяной солью. FeCl3 + K3[Fe(CN)6] Осадок синего цвета берлинская лазурь, в кислотах осадок заметно не растворяется, щелочи его разлагают. Взаимодействие с роданидами. FeCl3 + 3 KSCN Кроваво-красное окрашивание роданида железа. Взаимодействие с иодидами. 2 FeCl3 + 2 KI Образуется темно-бурый раствор, за счет выделившегося йода. Взаимодействие с ацетатами. FeCl3 + 3 CH3COONa Ацетат железа, красно-бурого цвета, при нагревании выпадает осадок бурого цвета. Fe(CH3COO)3 + 2 H2O |
Mn2+ Взаимодействие с растворами щелочей MnSO4 + 2 KOH Осадок быстро буреет на воздухе вследствие окисления кислородом воздуха. 2 Mn(OH)2 + O2 Взаимодействие с сульфидом аммония. MnSO4 + (NH4)2S Осадок телесного цвета, растворяется в разбавленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Взаимодействие с пероксидом водорода в щелочной среде. MnSO4 + H2O2 + 2 NaOH Осадок темно-бурый, не растворяется в разбавленной серной кислоте. Окисление персульфатом аммония. 2 MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8 H2O + 5 (NH4)2SO4 + 7 H2SO4 Взаимодействие с PbO2 2 MnSO4 + 5 PbO2 + 6 HNO3 При этом образуется марганцевая кислота малинового цвета.
|
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ.
Cu2+ Действие группового реактива. 2 CuSO4 + 2 NH3 (СuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 6 NH3 2 [Cu(NH3)4]SO4 + 8 H2O Образуется раствор василькового цвета. Взаимодействие со щелочами. 2 CuSO4 + 2 KOH В изб. щелочи в осадок выпадает гидроксид (CuOH)2SO4 + 2 КOH Осадок синего цвета. Взаимодействие с желтой кровяной солью 2 CuSO4 + K4[Fe(CN)6] K2SO4 красно-бурый осадок Взаимодействие с иодидом калия. 2 CuSO4 + 4 KI Выделяется белый осадок CuI и бурый иода Взаимодействие с сульфидами. CuSO4 + K2S Осадок черного цвета. С тиосульфатом натрия. 2 CuSO4 + 4 Na2S2O3(избыток) CuSO4 + Na2S2O3 + H2O Соли меди окрашивают пламя в зеленый цвет. |
Co2+ Действие группового реактива. 2 CоSO4 + 2 NH3 (СoOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 10 NH3 2 [Co(NH3)6]SO4 + 12 H2O Образуется раствор желто-бурого цвета. Взаимодействие со щелочами. 2 CoSO4 + 2 KOH В изб. щелочи в осадок выпадает гидроксид (CoOH)2SO4 + 2 КOH Розоватый осадок, на воздухе буреет 4 Со(OH)2 + 2 H2O + O2 Осадок темно-бурого цвета. Взаимодействие с пероксидом водорода в щелочной среде. 2 CoSO4 + 4 KOH + H2O2 2 K2SO4 Темно-бурый осадок Взаимодействие с нитритами в кислой среде. CoSO4 + 7 KNO2 + 2 CH3COOH K3[Co(NO2)6] + NO + 2 CH3COOK + NO Комплексное соединение желтого цвета. |
Ni2+ Действие группового реактива. 2 NiSO4+ 2 NH3 (NiOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 10 NH3 2 [Ni(NH3)6]SO4 + 12 H2O Образуется раствор синего цвета. Взаимодействие со щелочами. 2 NiSO4 + 2 KOH В изб. щелочи в осадок выпадает гидроксид (NiOH)2SO4 + 2 КOH Светло-зеленый осадок. При окислении осадок переходит в черный. 2 Ni(OH)2 + Br2 + 2 KOH Mg2+ Взаимодействие с растворами щелочей. MgCl2 + 2 KOH Белый студенистый осадок, растворяется в кислотах и в избытке аммонийных солей. Взаимодействие с гидрофосфатом натрия. Образуется белый кристаллический осадок. MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH MgNH4PO4 + H2O Осадок растворяется в кислотах. В пробирку помещают 2 капли раствора хлорида магния, 2 капли аммиака и раствора хлорида аммония до полного растворения гидроксида магния. Затем к полученному раствору добавляют 1 – 2 капли раствора гидрофосфата натрия. |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ.
Cl – Взаимодействие с раствором нитрата серебра. AgNO3 + NaCl Белый творожистый осадок, не растворяется в азотной кислоте, легко растворяется в избытке аммиака. AgCl + 2 NH3 При добавлении к комплексу концентрированной азотной кислоты, снова выпадает осадок. [Ag(NH3)2]Cl + 2 HNO3 Осадок хлорида серебра хорошо растворяется в тиосульфате натрия Na2S2O3. AgCl + Na2S2O3 Действие сильных окислителей. 2 NaCl + 2 H2SO4 + MnO2 Выделенный хлор изменяет цвет влажной иодкрахмальной (Пропитанной иодидом калия и крахмалом) на синий. |
Br – Взаимодействие с раствором нитрата серебра. AgNO3 + NaBr Желтовато-белый осадок, не растворяется в азотной кислоте, плохо растворяется в избытке аммиака. AgBr + 2 NH3 При добавлении к комплексу концентрированной азотной кислоты, снова выпадает осадок. [Ag(NH3)2]Br + 2 HNO3 Осадок бромида серебра хорошо растворяется в тиосульфате натрия Na2S2O3. AgBr + Na2S2O3 Взаимодействие с хлорной водой. 2 NaBr + Cl2 За счет выделенного брома раствор становится буро-желтым. Бром растворяется в сероуглероде и хлороформе, окрашивая слой растворителя в желто-оранжевый цвет. |
I – Взаимодействие с раствором нитрата серебра. AgNO3 + KI Светло-желтый осадок, не растворяется в азотной кислоте, и растворе аммиака, плохо растворяется в растворе тиосульфата натрия. Взаимодействие с растворами солей свинца. Pb(NO3)2 + 2 KI Осадок ярко-желтого цвета, растворяется при нагревании, при охлаждении снова выпадает в виде золотистых чешуй. Действие сильных окислителей. 2 FeCl3 + 2 KI 2 KI + 2 KNO2 + 2 H2SO4 Образуется темно-бурый раствор, за счет выделившегося йода. 2 CuSO4 + 4 KI Выделяется белый осадок CuI и бурый иода Взаимодействие с хлорной водой. 2 KI + Cl2 Выделенный йод окрашивает крахмал в синий цвет. |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ.
SO42– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + Na2SO4 Осадок белого цвета, осадок не растворяется в кислотах и щелочах. Взаимодействие с растворами солей свинца. Pb(NO3)2 + Na2SO4 Труднорастворимый осадок белого цвета, растворяется при нагревании в растворах щелочей, а также в концентрированном (30%) растворе ацетата аммония. CO32– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + Na2СO3 Осадок белого цвета, растворяется соляной, азотной и уксусной кислотах. Действие кислот. Все кислоты разлагают карбонаты с бурным выделением углекислого газа. Na2CO3 + 2 HCl Взаимодействие с раствором нитрата серебра. 2 AgNO3 + Na2CO3 Карбонат серебра легко растворим в разбавленной азотной кислоте с выделение углекислого газа и в растворе аммиака. При нагревании происходит почти полный гидролиз с образованием оксида серебра грязно-коричневого цвета. |
SO32– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + Na2SO3 Осадок белого цвета, растворяется в разбавленных соляной и азотной кислотах c выделением оксида серы. Взаимодействие с раствором нитрата серебра. 2 AgNO3 + Na2SO3 Осадок белого цвета, растворим в разбавленной азотной кислоте и растворе аммиака. В избытке раствора сульфита щелочного металла он растворяется с образованием комплексной соли. Ag2SO3 + Na2SO3 Окислительно-восстановительные реакции. Раствор йода при взаимодействии с сернистой кислотой, а при подкислении и растворы сульфитов обесцвечивается H2SO3 + I2 + H2O Na2SO3 + 2 HCl + I2 + H2O + 2 NaCl Раствор перманганата калия в кислой среде при взаимодействии с сульфитами обесцвечивается, в щелочной становится зеленым, а в нейтральной - бурым. 5 Na2SO3 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 3 Na2SO3 + 2 KMnO4 + H2O Na2SO3 + 2 KMnO4 + 2 KOH |
S2O32– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + Na2S2O3 Осадок белого цвета, растворяется в кипящей воде и разбавленных минеральных кислотах (кроме серной) Минеральные кислоты вытесняют тиосерную кислоту из ее солей, которая в момент образования разлагается c выделением серы Na2S2O3 + 2 HCl Взаимодействие с раствором нитрата серебра. 2 AgNO3 + Na2S2O3 Осадок белого цвета, который быстро чернеет, вследствие перехода в сульфид серебра Ag2S2O3 + H2O Окислители, такие как йод или перманганат калия, восстанавливаются тиосульфатом, при этом происходит обесцвечивание растворов. Na2S2O3 + I2 5 Na2S2O3 + 8 KMnO4 + 7 H2SO4 |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ.
СrO42– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + K2CrO4 Осадок желтого цвета, растворим в минеральных кислотах, но не растворим в уксусной кислоте. Взаимодействие с растворами солей свинца. Pb(NO3)2 + К2СrO4 Осадок ярко-желтого цвета, Взаимодействие с раствором нитрата серебра. 2 AgNO3 + K2CrO4 Осадок красно-бурого цвета, растворимый в азотной кислоте и растворе аммиака. Взаимодействие с кислотами, при этом, оранжевая окраска раствора переходит в желтую 2 K2CrO4 + H2SO4 Пероксид водорода в кислой среде окисляет дихроматы до надхромовой кислоты синего цвета. K2Cr2O7 + 4 H2O2 + H2SO4 В водном растворе надхромовая кислота очень неустойчивая, быстро разлагается с образованием солей хрома (III), при этом синяя окраска переходит в зеленую. |
С2O42– Взаимодействие с растворами солей бария. BaCl2 + (NH4)2C2O4 Осадок белого цвета, растворим в соляной и азотной кислотах, в уксусной кислоте – при нагревании. Взаимодействие с растворами солей кальция. СaCl2 + (NH4)2C2O4 Осадок белого цвета, растворим в минеральных кислотах, и не растворяется в уксусной кислоте. Перманганат калия в кислой среде окисляет оксалат-ион до углекислого газа, а раствор обесцвечивается. 5 (NH4)2C2O4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 SCN – Взаимодействие с раствором нитрата серебра. AgNO3 + KSCN Осадок белого цвета, растворим в аммиаке, но не растворим в азотной кислоте. Взаимодействие с солями железа (III) FeCl3 + 3 KSCN Кроваво-красное окрашивание роданида железа.
|
S2– Взаимодействие с раствором нитрата серебра. 2 AgNO3 + Na2S Осадок черного цвета, не растворяется в разбавленной азотной кислоте, но в концентрированной при нагревании растворяется. В растворе аммиака не растворяется. Взаимодействие с соляной кислотой. Na2S + 2 HCl Выделенный газ сероводород легко обнаруживается по запаху тухлых яиц или по почернению фильтровальной бумаги, смоченной ацетатом свинца. Взаимодействие с растворимыми солями кадмия. Na2S + Cd(NO3)2 Осадок ярко-желтого цвета. Взаимодействие с солями меди или свинца. Pb(NO3)2 + Na2S Осадок черного цвета. Взаимодействие с солями кадмия. CdCl2 + Na2S Ярко-желтый осадок. |
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ.
NO2 – Взаимодействие с кислотами. 2 NaNO2 + H2SO4 Азотистая кислота разлагается с выделением бурого газа 2 HNO2 Взаимодействие с иодидами. 2 KI + 2 KNO2 + 2 H2SO4 Выделившийся йод легко обнаружить по посинению йодкрахмальной бумажки. Взаимодействие с перманганатом калия. 5 NaNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 Реакция сопровождается обесцвечиванием раствора. СН3СОО – Взаимодействие с серной кислотой. 2 CH3COONa + H2SO4 Выделенная уксусная кислота легко обнаруживается по запаху. Взаимодействие с хлоридом железа (III) FeCl3 + 3 CH3COONa Ацетат железа, красно-бурого цвета, при нагревании, за счет гидролиза, выпадает осадок бурого цвета. Fe(CH3COO)3 + 2 H2O |
NO3 – Взаимодействие с медью и концентрированной серной кислотой. 4 NaNO3 + 2 H2SO4 + Cu Выделяется бурый газ. Взаимодействие с дифениламином (С6H5)2NH Дифениламин в кислой среде дает с нитратами интенсивно синее окрашивание. SiO32– Взаимодействие с хлоридом бария Na2SiO3 + BaCl2 Осадок белого цвета. Взаимодействие с растворами кислот. Na2SiO3 + 2 HCl В осадок выпадает белый студенистый осадок (гель) кремниевой кислоты. Взаимодействие с солями аммония. Na2SiO3 + 2 NH4Cl + 2 H2O В осадок выпадает кремниевая кислота.
|
РО43– Взаимодействие с хлоридом бария. Na2HPO4 + BaCl2 Осадок белого цвета, растворимый в минеральных кислотах, кроме серной и в уксусной кислоте. Если проводить реакцию в слабощелочной среде или с раствором фосфата натрия, то в осадок выпадает фосфат бария. 2 Na3PO4 + 3 BaCl2 Взаимодействие с магнезиальной смесью. (водный раствор аммиака, хлорида аммония и хлорида магния) Na2HPO4 + MgCl2 + NH3 Осадок белого цвета, растворимый даже в очень слабых кислотах. Взаимодействие с нитратом серебра. Na3PO4 + 3 AgNO3 Осадок желтого цвета, легко растворимый в азотной кислоте и в растворе аммиака. |