Задача № 15. «Качественный анализ. Анализ катионов» Решите ситуационную задачу.

При качественном анализе бесцветного раствора получены следующие результаты аналитических проб:

1. При действии соляной кислоты – осадка нет.

2. При действии серной кислоты – осадка нет.

3. При действии щелочи NaOH – выпал белый буреющий осадок.

4. При добавлении к осадку 3-й пробы избытка щелочи осадок не растворился.

5. При действии на испытуемый раствор H₂O₂ в присутствии щелочи – выпадает темно-бурый осадок.

6. При действии на осадок 6-й пробы серной кислоты – осадок не растворяется.

Какой катион находится в исследуемом растворе? Приведите ваши рассуждения и составьте молекулярные и ионные уравнения происходящих реакций.

Решение: В исследуемом растворе находится катион 5 аналитической группы, так как при действии NaOH выпал белый осадок (проба 3), который не растворился в избытке NaOH (проба 4). Так как при стоянии осадок побурел (проба 3), а при действии пероксида водорода (проба 5) выпал темно – бурый осадок, который не растворяется в серной кислоте (проба 6), то в испытуемом растворе присутствует катион Mn²⁺.

П роба 3: MnCI₂ + 2NaOH = Mn(OH)₂ + 2 NaCI

Mn²⁺ + 2CI^- + 2Na⁺ + 2OH^- = Mn(OH)₂ + 2 Na⁺ + 2CI^-

Mn²⁺ + 2OH^- = Mn(OH)₂

2Mn(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 2Mn(OH)₄

П роба 5: MnSO₄ + H₂O₂ + 2 NaOH = MnO(OH)₂ + Na₂SO₄ + H₂O

Mn²⁺ + H₂O₂ + 2OH^- = MnO(OH)₂ + H₂O

Задача №16 . «Качественный анализ. Анализ катионов» Решите ситуационную задачу.

При качественном анализе бесцветного раствора получены следующие результаты аналитических проб:

1. При действии соляной кислоты – осадка нет.

2. При действии серной кислоты – осадка нет.

3. При действии щелочи NaOH – выпал белый студенистый осадок.

4. При добавлении к осадку 3-й пробы избытка щелочи – осадок не растворяется.

5. При действии на испытуемый раствор Na₂HPO₄ в присутствии аммиака – образуется белый кристаллический осадок.

Какой катион находится в исследуемом растворе? Приведите ваши рассуждения и составьте молекулярные и ионные уравнения происходящих реакций.

Решение: В исследуемом растворе находится катион 5 аналитической группы, так как при действии NaOH выпал белый осадок (проба 3), который не растворился в избытке NaOH (проба 4). При действии Na₂HPO₄ в присутствии аммиака (проба 5) выпал белый кристаллический осадок, значит, в испытуемом растворе присутствует катион Mg²⁺.

П роба 3: MgCI₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + 2 NaCI

Mg²⁺ + 2CI^- + 2Na⁺ + 2OH^- = Mg(OH)₂ + 2 Na⁺ + 2CI^-

Mg²⁺ + 2OH^- = Mg(OH)₂

П роба 5: MgCI₂ + Na₂H PO₄+ NH₄OH = MgNH₄PO₄ + 2 NaCI + H₂O

Mg²⁺ + NH₄OH + HPO₄ ^2- = MgNH₄PO₄ + H₂O

Задача №17 . «Качественный анализ. Анализ катионов» Решите ситуационную задачу.

При качественном анализе голубого раствора получены следующие результаты аналитических проб:

1. При действии соляной кислоты – осадка нет.

2. При действии серной кислоты – осадка нет.

3. При действии NaOH – выпал голубой осадок, который в избытке NaOH не растворился.

4. При действии недостатка NH₄OH – выпал сине - зеленый осадок.

5. К осадку 4-й пробы добавили избыток NH₄OH – осадок растворился, раствор приобрел насыщенный синий цвет.

Какой катион находится в исследуемом растворе? Приведите ваши рассуждения и составьте молекулярные и ионные уравнения происходящих реакций.

Решение: В исследуемом растворе находится катион 6 аналитической группы, так как при действии группового реактива NH₄OH выпал сине-зеленый осадок, растворимый в избытке аммиака с образованием синего раствора (проба 5 и 6). Согласно 3пробы при действии щелочи выпал голубой осадок, не растворяющийся в избытке щелочи. В испытуемом растворе присутствует катион меди.

П роба 3: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂ + 2Na⁺ SO₄^2-

Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂

П роба 5: 2CuSO₄ + 2NH₄OH → Cu₂(OH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

2Cu²⁺ + 2SO₄^2- + 2NH₄⁺ + 2OH^- → Cu₂(OH)₂SO₄↓ + 2NH₄⁺ + SO₄^2-

2Cu²⁺ + SO₄^2- + 2OH^- → Cu₂(OH)₂SO₄↓

Проба 6: CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄

Cu²⁺ + SO₄^2- + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄^2-

Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺