Качественные реакции на неорганические вещества и ионы
Теория к заданию 24 из ЕГЭ по химии
Разбор сложных заданий в тг-канале:
Качественные реакции на катионы и анионы некоторых неорганических веществ
Качественные реакции на анионы.
| Анион | Условие, реактив, катион | Признаки и сокращенное ионное уравнение реакции |
| $Cl^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Белый творожистый осадок:$Ag^{+}+Cl^{-}→AgCl↓$ |
| $Br^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Желтоватый творожистый осадок: $Ag^{+}+Br^{-}→AgBr↓$ |
| $I^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Желтый творожистый осадок: $Ag^{+}+I^{–}→AgI↓$ |
| $SO_4^{2-}$ | Растворимые соли бария $Ba^{2+}$ | Белый осадок: $Ba^{2+}+SO_4^{2-}→BaSO_4↓$ |
| $NO_3^{-}$ | $H_2SO_4(конц)$ и $Cu$ | Выделение бурого газа: $Cu+NO_3^{-}+2H^{+}=Cu^{2+}+NO_2↑+H_2O$ |
| $PO_4^{3-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+} | Ярко-желтый осадок:$3Ag^{+}+PO_4^{3-}→Ag_3PO_4↓$ |
| $CrO_4^{2-}$ | Растворимые соли бария $Ba^{2+}$ | Желтый осадок: $Ba^{2+}+CrO_4^{2-}=BaCrO_4↓$ |
| $S^{2-}$ | Растворимые соли меди $Cu^{2+}$ | Черный осадок: $Cu^{2+}+S^{2–}=CuS↓$ |
| $CO_3^{2-}$ | Кислоты $H^{+}$ | Выделение газа без запаха: $2H^{+}+CO_3^{2-}=H_2O+CO_2↑$ |
| $OH^{-}$ | Лакмус | Синий цвет раствора |
| Фенолфталеин | Малиновый цвет раствора | |
| Метиловый оранжевый | Желтый цвет раствора |
Качественные реакции на катионы.
| Катион | Условие, реактив, анион | Признаки, сокращенное ионное уравнение реакции |
| $H^{+}$ | Лакмус | Красный цвет раствора |
| Метиловый оранжевый | Розовый цвет раствора | |
| $NH_4^{+}$ | Щелочь, $OH^{–}$, $t°$ | Выделение газа с резким запахом: $NH_4^{+}+OH^{-}=NH_3↑+H_2O$ |
| $Ag^{+}$ | Соляная кислота, растворы хлоридов, $Cl^{–} | Белый творожистый осадок: $Ag^{+}+Cl^{–}→AgCl↓$ |
| $Li^{+}$ | Пламя | Красное окрашивание |
| $Na^{+}$ | Пламя | Желтое окрашивание |
| $K^{+}$ | Пламя | Фиолетовое окрашивание |
| $Ca^{2+}$ | Пламя | Кирпично-красное окрашивание |
| Растворы карбонатов, $CO_3^{2−}$ | Белый осадок: $Ca^{2+}+CO_3^{2-}→CaCO_3↓$ | |
| $Ba^{2+}$ | Пламя | Желто-зеленое окрашивание |
| Серная кислота, растворы сульфатов, $SO_4^{2−}$ | Белый (мелкокристаллический) осадок: $Ba^{2+}+SO_4^{2-}→BaSO_4↓$ | |
| $Cu^{2+}$ | Пламя | Зеленое окрашивание |
| Вода | Гидратированные ионы $Cu^{2+}$ имеют голубую окраску | |
| Щелочь, $OH^{–}$ | Синий осадок: $Cu^{2+}+2OH^{-}=Cu(OH)_2↓$ | |
| $Fe^{2+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Зеленоватый осадок: $Fe^{2+}+2OH^{–}=Fe(OH)_2↓$ |
| Красная кровяная соль $K_3[Fe(CN)_6], Fe(CN)_6^{3−}$ | Синий осадок (турнбулева синь): $3Fe^{2+}+2[Fe(CN)_6]^{3-}=Fe_3[Fe(CN)_6]_2↓$ | |
| $Fe^{3+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Бурый осадок: $Fe^{3+}+3OH^{–}=Fe(OH)_3↓$ |
| Роданид аммония $NH_4SCN, SCN^{–}$ | Кроваво-красный осадок: $3Fe^{3+}+3CNS^{-}⇄Fe(SCN)_3↓$ | |
| $Fe^{3+}$ | Желтая кровяная соль $K_4[Fe(CN)_6]$ | Темно-синий осадок (берлинская лазурь): $4Fe^{3+}+3[Fe(CN)_6]^{4–}=Fe_4[(CN)_6]_3↓$ |
| $Al^{3+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Желеобразный осадок белого цвета, растворяется в избытке раствора щелочи: $Al^{3+}+3OH^{–}=Al(OH)_3↓$ |
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Установите соответствие между парами веществ и реактивом, с помощью которого можно различить вещества в каждой паре: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
РЕАКТИВ
1) фенолфталеин
2) 
3) 
4) 
5) 
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующим буквам:
2
Установите соответствие между парами веществ и реактивом, с помощью которого можно различить вещества в каждой паре: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
3
Установите соответствие между парами веществ и реактивом, с помощью которого можно различить вещества в каждой паре: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
4
Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
5
Установите соответствие между реактивом и веществами, которые можно различить с его помощью: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
РЕАКТИВ
А) Медь с конц. 
Б) Раствор 
при нагревании
В) Раствор 
Г) Раствор 
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: Задание Яндекса
Пройти тестирование по этим заданиям
4.1.4. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы.
Представим себе такую ситуацию:
Вы работаете в лаборатории и решили провести какой-либо эксперимент. Для этого вы открыли шкаф с реактивами и неожиданно увидели на одной из полок следующую картину. У двух баночек с реактивами отклеились этикетки, которые благополучно остались лежать неподалеку. При этом установить точно какой банке соответствует какая этикетка уже невозможно, а внешние признаки веществ, по которым их можно было бы различить, одинаковы.
В таком случае проблема может быть решена с использованием, так называемых, качественных реакций.
Качественными реакциями называют такие реакции, которые позволяют отличить одни вещества от других, а также узнать качественный состав неизвестных веществ.
Например, известно, что катионы некоторых металлов при внесении их солей в пламя горелки окрашивают его в определенный цвет:
Данный метод может сработать только в том случае, если различаемые вещества по разному меняют цвет пламени, или же одно из них не меняет цвет вовсе.
Но, допустим, как назло, вам определяемые вещества цвет пламени не окрашивают, или окрашивают его в один и тот же цвет.
В этих случаях придется отличать вещества с применением других реагентов.
В каком случае мы можем отличить одно вещество от другого с помощью какого-либо реагента?
Возможны два варианта:
- Одно вещество реагирует с добавленным реагентом, а второе нет. При этом обязательно, должно быть ясно видно, что реакция одного из исходных веществ с добавленным реагентом действительно прошла, то есть наблюдается какой-либо ее внешний признак — выпадал осадок, выделился газ, произошло изменение цвета и т.п.
Например, нельзя отличить воду от раствора гидроксида натрия с помощью соляной кислоты, не смотря на то, что щелочи с кислотами прекрасно реагируют:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Связано это с отсутствием каких-либо внешних признаков реакции. Прозрачный бесцветный раствор соляной кислоты при смешении с бесцветным раствором гидроксида образует такой же прозрачный раствор:
Но зато, можно воду от водного раствора щелочи можно различить, например, с помощью раствора хлорида магния – в данной реакции выпадает белый осадок:
2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2 ↓+ 2NaCl
2) также вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавляемым реагентом, но делают это по-разному.
Например, различить раствор карбоната натрия от раствора нитрата серебра можно с помощью раствора соляной кислоты.
с карбонатом натрия соляная кислота реагирует с выделением бесцветного газа без запаха — углекислого газа (СО2):
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2↑
а с нитратом серебра с образованием белого творожистого осадка AgCl
HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl↓
Ниже в таблицах представлены различные варианты обнаружения конкретных ионов:
Качественные реакции на катионы
| Катион | Реактив | Признак реакции |
| Ba2+ | SO42- |
Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
| Cu2+ |
1) OH− 2) S2- |
1) Выпадение осадка голубого цвета: Cu2+ + 2OH− = Cu(OH)2↓ 2) Выпадение осадка черного цвета: Cu2+ + S2- = CuS↓ |
| Pb2+ | S2- |
Выпадение осадка черного цвета: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| Ag+ | Cl− |
Выпадение белого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в аммиаке NH3·H2O: Ag+ + Cl− → AgCl↓ |
| Fe2+ |
1) OH− 2) Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль) K3[Fe(CN)6] |
1) Выпадение белого осадка, зеленеющего на воздухе: Fe2+ + 2OH− = Fe(OH)2↓ 2) Выпадение синего осадка (турнбулева синь): K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓ |
| Fe3+ |
1) OH− 2) Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K4[Fe(CN)6] 3) Роданид-ион SCN− |
1) Выпадение осадка бурого цвета: Fe3+ + 3OH− = Fe(OH)3↓ 2) Выпадение синего осадка (берлинская лазурь): K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- = KFe[Fe(CN)6]↓ 3) Появление интенсивно-красного (кроваво-красного) окрашивания: Fe3+ + 3SCN− = Fe(SCN)3 |
| Al3+ | Щелочь (амфотерные свойства гидроксида) |
Выпадение белого осадка гидроксида алюминия при приливании небольшого количества щелочи: OH− + Al3+ = Al(OH)3 и его растворение при дальнейшем приливании: Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] |
| NH4+ | OH−, нагрев |
Выделение газа с резким запахом: NH4+ + OH− = NH3↑ + H2O Посинение влажной лакмусовой бумажки |
| H+ (кислая среда) |
Индикаторы: − лакмус − метиловый оранжевый |
Красное окрашивание |
Качественные реакции на анионы
| Анион | Воздействие или реактив | Признак реакции. Уравнение реакции |
| SO42- | Ba2+ |
Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
| NO3− |
1) Добавить H2SO4 (конц.) и Cu, нагреть 2) Смесь H2SO4 + FeSO4 |
1) Образование раствора синего цвета, содержащего ионы Cu2+, выделение газа бурого цвета (NO2) 2) Возникновение окраски сульфата нитрозо-железа (II) [Fe(H2O)5NO]2+. Окраска от фиолетовой до коричневой (реакция «бурого кольца») |
| PO43- | Ag+ |
Выпадение светло-желтого осадка в нейтральной среде: 3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓ |
| CrO42- | Ba2+ |
Выпадение желтого осадка, не растворимого в уксусной кислоте, но растворимого в HCl: Ba2+ + CrO42- = BaCrO4↓ |
| S2- | Pb2+ |
Выпадение черного осадка: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| CO32- |
1) Ca2+ 2) H+ |
1) Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах: Ca2+ + CO32- = CaCO3↓ 2) Выделение бесцветного газа («вскипание»), вызывающее помутнение известковой воды: CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O |
| CO2 | Известковая вода Ca(OH)2 |
Выпадение белого осадка и его растворение при дальнейшем пропускании CO2: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 |
| SO32- | H+ |
Выделение газа SO2 с характерным резким запахом (SO2): 2H+ + SO32- = H2O + SO2↑ |
| F− | Ca2+ |
Выпадение белого осадка: Ca2+ + 2F− = CaF2↓ |
| Cl− | Ag+ |
Выпадение белого творожистого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в NH3·H2O(конц.): Ag+ + Cl− = AgCl↓ AgCl + 2(NH3·H2O) = [Ag(NH3)+ + Cl− + 2H2O |
| Br− | Ag+ | Выпадение светло-желтого осадка, не растворимого в HNO3:
Ag+ + Br− = AgBr↓ (осадок темнеет на свету) |
| I− | Ag+ | Выпадение желтого осадка, не растворимого в HNO3 и NH3·H2O(конц.):
Ag+ + I− = AgI↓ (осадок темнеет на свету) |
| OH− (щелочная среда) |
Индикаторы: — лакмус — фенолфталеин |
— синее окрашивание — малиновое окрашивание |
Рассмотрим некоторые наиболее часто встречающиеся случаи:
1. Среда раствора
1) Изменение окраски индикаторов:
Фенолфталеин (бесцветный) применяется для определения щелочной среды реакции. Изменяет цвет на малиновый.
Лакмус (фиолетовый) в кислой среде становится красным, в щелочной — синим.
2) Среда раствора аммиака NH3 является щелочной, так как протекает обратимое взаимодействие с водой: NH3 + H2O <=> NH4+ + OH–.
В случае аминов среда также является щелочной. Анилин с водой не реагирует и не изменяет окраску индикаторов (т.е. среда остается нейтральной).
3) H2SiO3 является очень слабой нерастворимой в воде кислотой, поэтому она не изменяет окраску индикаторов.
2. Как отличить металлы различной активности
Например, щелочные и щелочноземельные металлы можно отличить от других металлов реакцией с водой. Первые реагируют быстро и очень бурно в обычных условиях:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
(в обычных условиях)
3Fe + 4H2O → без нагревания реакция не идет.
3. Как отличить оксиды щелочных и щелочноземельных металлов от оксидов других металлов
Оксиды Ш и ЩЗ металлов реагируют с водой в обычных условиях:
Na2O + H2O → 2NaOH
ZnO + H2O → реакция не идет
4. Как отличить кислоты-окислители от кислот-неокислителей
В отличие от обычных кислот кислоты-окислители реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода:
HCl + Cu → реакция не идет
4HNO3(к) + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (выделение бурого газа)
5. Как отличить соли слабой и сильной кислот
В этом случае часто берут соль угольной или кремниевой кислот. В реакциях этих солей с сильными кислотами выделяется газ или выпадает осадок:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S
Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3
Na2SO4 + HCl → реакция не идет (осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
BaSO3 + 2HCl → BaCl2 + SO2 + H2O
BaSO4 + HCl → реакция не идет (газ или более слабая кислота не образуются)
6. Как отличить соли слабого и сильного основания
Zn(NO3)3 + 3NaOH → Zn(OH)2 + 3NaNO3
NH4NO3 + NaOH → NH3 + NaNO3 + H2O
KNO3 + KOH → реакция не идет (газ или более слабая кислота не образуются)
7. Как отличить соли двух металлов, один из которых образует амфотерные соединения (например, Zn, Be, Al и др.)
Часто реагентом, которым можно отличить эти типы солей, является щелочь
Al(NO3)3 + 4KOH(р) → 3KNO3 + K[Al(OH)4] — осадок Al(OH)3 растворяется в избытке щелочи
Ca(NO3)2 + 2KOH → Ca(OH)2 + 2KNO3 — осадок не растворяется.
8. Как отличить гидроксиды двух металлов, один из которых образует амфотерные соединения (например, Zn, Be, Al и др.)
Этим реагентом является щелочь
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] (растворение осадка)
Mg(OH)2 + NaOH → реакция не идет.
9. Как отличить соли двух металлов, один из которых образует малорастворимые или нерастворимые гидроксиды:
Часто реагентом, которым можно отличить эти типы солей, является щелочь
KNO3 + KOH → реакция не идет (газ или более слабая кислота не образуются)
Ca(NO3)2 + 2KOH → Ca(OH)2 + 2KNO3
10. Как отличить соль и кислоту
1) с металлом (выделение водорода в реакциях с кислотами-неокислителями)
KCl + Fe → реакция не идет
2HCl + Fe → FeCl2 + H2
2) с кислыми карбонатами или сульфитами (выделение газа)
HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O
KCl + NaHCO3 → реакция не идет (осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
11. Как отличить кислую соль от средней
Кислые соли слабых кислот, например гидрокарбонаты, реагируют с сильными кислотами с выделением газа:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
NaNO3+ HCl → реакция не идет (осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
12. Как отличить кислоту от воды
1) Индикатором, например, лакмус в кислой среде становится красным.
2) Если кислота сильная, то можно добавить соль слабой кислоты (например, Na2CO3, NaHCO3), чтобы выделился газ:
2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O
H2O + Na2CO3 → растворение соли, видимых признаков нет.
13. Как отличить растворимую соль от щелочи
Провести реакцию ионного обмена с образованием осадка или газа, например:
2KOH + CuCl2 → Cu(OH)2 + 2KCl
NaCl + CuCl2 → реакция не идет, так как ни газ, ни осадок, ни малодиссоциирующее соединение не образуется.
14. Как распознать присутствие фосфатов
Растворимые фосфаты можно отличить от других солей в реакции с растворимой солью алюминия или лития, так как в результате выпадает белые осадки AlPO4 или Li3PO4. Также можно использовать растворимые соли бария или серебра, так как в этих случаях также образуются осадки: Ba3(PO4)2 белого цвета и Ag3PO4 — желтого цвета.
AlCl3 + Na3PO4 → AlPO4 + 3NaCl
3LiCl + Na3PO4 → Li3PO4 + 3NaCl
KCl + Na3PO4 → реакция не идет(осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
15. Как распознать присутствие сульфатов
Сульфаты можно отличить от других солей в реакции с растворимой солью бария, так как в результате выпадает белый осадок BaSO4:
MgSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 + Mg(NO3)2
MgCl2 + Ba(NO3)2 → реакция не идет(осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
16. Как распознать присутствие солей аммония
(NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Na2SO4 + NaOH → реакция не идет(осадок, газ, малодиссоциирующее вещество не образуются).
17. Как распознать присутствие галогенид-ионов
в реакции с растворимой солью серебра
AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl (осадок белого цвета)
AgNO3 + NaBr → NaNO3 + AgBr (осадок желтого цвета)
AgNO3 + NaI → NaNO3 + AgI (осадок ярко-желтого цвета)
18. Как распознать присутствие катионов серебра Ag+
1) в реакции растворимой соли серебра с щелочью
2AgNO3 + 2KOH → 2KNO3 + Ag2O + H2O (в осадок выпадает черный Ag2O)
2) в реакции растворимой соли с галогенидами (также растворимыми)
AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl (осадок белого цвета)
AgNO3 + NaBr → NaNO3 + AgBr (осадок желтого цвета)
AgNO3 + NaI → NaNO3 + AgI (осадок ярко-желтого цвета)
19. Как распознать присутствие катионов лития Li+
3LiOH + Na3PO4 → Li3PO4 + 3NaOH (в осадок выпадает белый Li3PO4)
20. Как распознать присутствие аммиака NH3
Аммиак образует с ионами Cu2+ комплексные анионы фиолетового цвета: CuCl2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]Cl2.
21. Галогены
I2 — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары. Образование I2 в растворе дает характерную коричневую окраску.
I2 + крахмал → синее окрашивание.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
План Медиа Урока «Качественные реакции в органической химии»
Конспект Медиа Урока «Качественные реакции в органической химии», 10 класс…
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 органической химии
С уникальностью в органической химии немного проблематично, но тем не менее, есть достаточно много реакций для определения того или иного вещества или класса соединений….
Материал по химии для подготовки к ЕГЭ 2018
Качественные реакции.Характерные химические свойства оксидов….
Материал по химии для подготовки к ЕГЭ — 2018. Характерные химические свойства оксидов.
Материал по химии для подготовки к ЕГЭ — 2018. Характерные химические свойства оксидов….
Качественные реакции в неорганической химии (подготовка к ГИА по химии)
Подборка задания для подготовки учащихся к ГИА по химии, основанная на знаниях качественных реакций….