Контрольные вопросы

Тест для закрепления материала

1. Ионы Ag+ можно обнаружить реакцией с:

1) хлоридом серебра

2) гидроксидом свинца

3) нитратом натрия

4) хлороводородной кислотой

2. Для обнаружения ионов Pb2+ необходимо добавить раствор:

1) BaSO4

2) HCl

3) Mg(NO3)2

4) NH4NO3

3. Образование черного осадка наблюдается при реакции взаимодействия следующих веществ:

1) Hg2Cl2+2NH4OH→Cl[Hg2NH2]↓+NH4Cl+2H2O

2) Hg(NO3)2+2HCl→Hg2Cl2↓+2HNO3

3) AgNO3+HCl→AgCl↓+HNO3

4) PbSO4+H2SO4 →Pb2++ 2HSO -4

4. Обнаружение ионов Ag+ по реакции 2AgNO 3 + K 2 CrO 4 → Ag 2 CrO 4 ↓ + 2KNO 3 проводят при pH, равном:

1) 1-3

2) 5-6

3) 7

4) 9-11

5. Цвет осадка, образующегося при реакции нитрата свинца с хроматом калия:

1) желтый

2) красный

3) белый

4) черный

6. Аналитический сигнал реакции Pb(NO 3 ) 2 +2KI→PbI 2 ↓+2KNO 3 :

1) золотисто-желтые кристаллы

2) белые кристаллы

3) черный осадок

4) красно-бурый осадок

7. Определению ионов свинца по реакции Pb(NO 3 ) 2 +K 2 CrO 4 →PbCrO 4 ↓+2KNO 3 мешают ионы:

1) NH4+

2) Na+

3) Pb2+

4) Ba2+

8. Аналитическим сигналом реакции 2AgNO 3 +K 2 CrO 4 → 2KNO 3 + Ag 2 CrO 4 ↓ является осадок:

1) кирпично-красного цвета

2) грязно-зеленого цвета

3) желтого цвета

4) оранжевого цвета

9. Ко второй аналитической группе катионов относятся:

1) Al3+, Cr3+, Zn2+

2) Ag+, Hg22+, Pb2+

3) Na+, K+, NH4 4) Ca2+, Ba2+, Pb2+

10. Групповым реагентом на катионы второй аналитической группы является:

1) разбавленная серная кислота

2) разбавленная соляная кислота

3) концентрированная серная кислота

4) разбавленная азотная кислота

Третья аналитическая группа катионов: Ca2+, Sr2+, Ba2+

Общая характеристика

Катионы кальция, стронция и бария являются простыми катионами s- элементов главной подгруппы II группы периодической таблицы Д. И. Менделеева.

Катионы III аналитической группы бесцветны, окрашенные соединения образуют лишь с окрашенными анионами.

Нитраты, хлориды, бромиды и гидрокарбонаты катионов третьей группы хорошо растворимы в воде. Растворимые соли сильных кислот (хлориды, нитраты) не гидролизованы.

Их гидроксиды являются сильными основаниями. Катионы этой группы устойчивы к действию восстановителей, комплексообразующие свойства для них мало характерны. Для обнаружения этих ионов используют реакции обмена (осаждения), а в предварительном анализе –пробы окрашивания пламени.

Таблица 5

Продукты реакций катионов третьей аналитической группы

Реактив

Катионы

Ca+ Sr 2+ Ba 2+
H 2 SO 4 CaSO4 белый осадок, растворим в (NH4)2 SO4 SrSO4 белый осадок, растворим в конц. H2SO4 BaSO4 – белый осадок, растворим в конц. H2SO4
K 2 CrO 4   SrCrO4 желтый осадок, растворим в HCl, HNO3, CH3 COOH BaCrO4желтый осадок, растворим в HNO3, HCl, не растворим в CH3 COOH
K 2 Cr 2 O 7     BaCrO4желтый
      осадок, растворим в HNO3, HCl
(NH 4 ) 2 С 2 O 4 CaС2O4 белый осадок, растворим в HNO3, HCl SrС2O4 белый осадок, растворим в HNO3, HCl, CH3COOH BaС2O4 белый осадок, растворим в HNO3, HCl, CH3COOH
(NH 4 ) 2 СO 3 CaСO3 белый осадок, растворим в HNO3, HCl, CH3COOH CrСO3 белый осадок, растворим в HNO3, HCl, CH3COOH BaСO3 белый осадок, растворим в HNO3, HCl, CH3COOH
CaSO 4 *2Н 2 О   SrSO4белый осадок BaSO4белый осадок
K 4 [Fe(CN) 6 ] CaK2[Fe(CN)6] белый осадок, растворим в HNO3, HCl   BaK2[Fe(CN)6] белый осадок, растворим в HNO3, HCl
Окрашивание пламени Кирпично- красное Карминово- красное Желто-зеленое

Действие группового реагента

Для открытия катионов III аналитической группы применяется групповой реактив - разбавленная серная кислота. При взаимодействии катионов III

аналитической группы с сульфат - ионом в растворах образуются белые кристаллические осадки:

2+ + SО42- → CaSO4

Ba2+ + SО42- → BaSO4

Sr2+ + SО42- → SrSO4

 

 

Наименьшую растворимость имеет сульфат бария. Благодаря высокой растворимости в воде сульфат кальция образует насыщенный раствор (гипсовая вода), который может служить реактивом на катионы стронция и бария.

CaSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + CaCl2 CaSО4 + SrCl2 → SrSO4↓ + CaCl2

Насыщенный раствор сульфата стронция соответственно является реактивом на катионы бария.

SrSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + SrCl2

Эти особенности сульфатов катионов третьей группы объясняются различием их констант растворимости:

Наименьшую величину константы растворимости имеет сульфат бария, наибольшую - сульфат кальция.

Осадки сульфатов катионов III группы нерастворимы в кислотах и щелочах, лишь сульфат кальция растворим в растворе сульфата аммония

(NH4)2SO4 с образованием комплексной соли: CaSO4 + (NH4)2SO4 → (NH4)2[Ca(SO4)2]

Ввиду высокой растворимости сульфата кальция в воде его осаждают в присутствии этилового спирта, растворимость CaSO4 значительно снижается.

С целью улучшения растворимости сульфаты переводят в карбонаты:

 

BaSO4 + Na2CO3 → BaCO3↓ + Na2SO4

CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4

SrSO4 + Na2CO3 → SrCO3↓ + Na2SO4

При этом образуются осадки карбонатов, растворимые в кислотах:

BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2↑ CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ SrCO3 + 2HCl → SrCl2 + H2O + CO2