Раздаточный материал. Алгоритм анализа смеси катионов пятой аналитической группы

Алгоритм анализа смеси катионов пятой аналитической группы

Предварительные испытания.

В чистые пробирки налить по 2-3 капли раствора, взятого для анализа. Основную массу раствора оставить для разделения смеси.

1.1. В первую пробирку добавить 1 каплю раствора красной кровяной соли. Выпадение темно-синего осадка указывает на присутствие ионов железа (II) Fe²⁺.

1.2. Во вторую пробирку добавить 1 каплю раствора желтой кровяной соли. Выпадение темно-синего осадка указывает на присутствие ионов железа (III) Fe³⁺.

1.3. В третью пробирку добавить 2 капли роданида калия. Появление кровавого окрашивания подтверждает присутствие ионов железа (III) Fe³⁺.

Разделение катионов пятой группы.

2.1. В центрифужную пробирку поместить 0,5 мл оставшегося исследуемого раствора. Добавить по каплям 10% раствор NaOH, тщательно перемешивая палочкой до щелочной реакции (проверка по индикаторной бумаге).

В осадок выпадают гидроксиды:

Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, MnO(OH)₂, Mg(OH)₂

2.2. Добавить 5-6 капель пероксида водорода. Перемешать. Fe(OH)₂ окисляется до Fe(OH)₃ и Mn(OH)₂ - до MnO(OH)₂.

2.3. Нагреть на кипящей водяной бане до полного прекращения выделения газа. Процентрифугировать и отделить осадок от раствора. Центрифугат отбросить.

Осадок содержит железо, марганец, магний в виде: Fe(OH)₃, MnO(OH)₂, Mg(OH)₂. Это осадок № 1.

2.4. К осадку; 1 добавить 5-6 капель 6% раствора хлорида аммония и тщательно размешать палочкой. При этом Mg(OH)₂ растворяется и ионы Mg²⁺ переходят в раствор. Процентрифугировать и перелить раствор в чистую пробирку.

Осадок содержит MnO(OH)₂, Fe(OH)₃. Это осадок № 2. Раствор содержит Mg²⁺.

3. Испытание на присутствие ионов Mg²⁺_. Исследование центрифугата.

3.1. Поместить 4-5 капель полученного раствора-центрифугата в отдельную пробирку, добавить 3 капли раствора гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ и 2 капли концентрированного NH₃H₂O.

Выпадание белого кристаллического осадка указывает на присутствие Mg.

Исследование осадка.

Так как ионы железа были открыты предварительными исследованиями, то их наличие в осадке не проверяют. Однако большое количество железа может помешать открытию Mn, поэтому железо отделяют, добавляя 10 капель разбавленной серной кислоты H₂SO₄. Fe(OH)₃ переходит в раствор в виде соли Fe₂(SO₄)₃, а MnO(OH)₂ остается в осадке. Центрифугируют и отделяют раствор от осадка.

Темно-коричневый цвет осадка подтверждает присутствие Mn.

Раздаточный материал

Вопросы для самоподготовки к практическому занятию № 5

1. Какие катионы относятся к пятой группе?

2. Какие катионы относятся к четвертой группе?

3. Приведите частные реакции на ионы: Fe²⁺, Fe³⁺. Укажите названия всех веществ и эффект реакции.

4. Каким реактивом можно открыть присутствие Mn²⁺. Эффект реакции?

5. Какая реакция является наиболее характерной для Mg?

6. Почему открытие ионов Fe²⁺, Fe³⁺ проводят до разделения смеси катионов?

7. Как изменяют в ходе анализа свою степень окисления ионы Fe²⁺ и Mn²⁺?

8. Какие вещества в ходе анализа образуют ионы Fe²⁺ и Mn²⁺?

Вариант № 1

I. Групповым реактивом на пятую аналитическую группу является:

1. NaOH(изб.) 3. HCl

2. NaOH(экв.) 4. HSO₄

II. Синий осадок образуется при взаимодействии иона Fe³⁺ с:

1. K₄[Fe(CN)₆]

2. K₃[Fe(CN)₆]

3. KSCN

4. (NH₄)₂S

III. Качественная реакция на ион Mg²⁺ протекает по уравнению:

MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

MgCl₂ + 4NaOH = Na₂[Mg(OH)₄] + 2NaCl

MgCl₂ + H₂SO₄ = MgSO₄↓ + 2HCl

MgCl₂ + Na₂HPO₄ + NH₄OH = MgNH₄PO₄↓ + 2NaCl + H₂O

IV. Привести алгоритм смеси катионов пятой аналитической группы.

Вариант № 2

I. К пятой аналитической группе катионов относятся:

Fe²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺

Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Al³⁺

Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Mn⁴⁺

Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Mn²⁺

II. Качественной реакцией на ион Fe³⁺ является образование синего осадка с:

K₄[Fe(CN)₆]

K₃[Fe(CN)₆]

(NH₄)₂S

NaOH

III.При взаимодействии группового реактива на ион Mg²⁺ в растворе реакция идет по уравнению:

1.MgCl₂ + (NH₄)₂S= MgS↓ + 2NH₄Cl

экв.

2. MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

3. MgCl₂ +(NH₄)₂CO₃ = MgCO₃↓ + 2NH₄Cl

4. MgCl₂ + Na₂HPO + NH₃ = MgNH₄PO₄↓ + 2NaCl

IV. Привести схему анализа смеси катионов пятой группы.

Вариант № 3

I. Качественной реакцией на ион Al³⁺ является образование белого осадка с:

1. Na₂S

2. NH₄Ck _ТВ.

3. NH4Cl р-р

4. (NH₄)₂HPO₄

II. Качественной реакцией на ион Fe³⁺ служит реакция, протекающая по уравнению:

1.4FeCl₃ + 3K[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCl

2. FeCl₃ + K₃[Fe(CN)₆] = Fe[Fe(CN)₆]↓ + 3KCl

3. 4FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]↓ + 4KCl

4. FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = Fe[Fe(CN)₆]↓ + KCl

III. Групповой реактив на пятую аналитическую группу:

1. (NH₄)₂S

2. H₂SO₄

3. NaOH (изб.)

4. NaOH (экв.)

IV. Приведите схему анализа смеси катионов пятой аналитической группы.

Вариант № 4

I. Качественная реакция на ион Al³⁺ - образование белого осадка при температуре с:

1. Na₂S

2. NH₄Cl тв

3. NH₄Cl р-р

4. с ализарином

II. Реакция на ион Mn²⁺ с групповым реактивом протекает по уравнению:

1. Mn(SO₄) + 2NaOH = Mn(OH)₂↓ + Na₂SO₄

2. Mn(SO₄) + 4NaOH = Na₂[Mn(OH)₄] + Na₂SO₄

3. Mn(SO₄) + (NH₄)₂S = MnS + (NH₄)₂SO₄

4. Mn(SO₄) + H₂O₂ + 2NaOH = Mn(OH)₂↓ + Na₂SO₄ + H₂O

III. При действии сульфида аммония на ион Zn²⁺ выпадает белый аморфный осадок с:

1. ZnS

2. Zn(HS)₂

3. Zn(OH)₂

4. ZnO

IV. Приведите схему катионов пятой аналитической группы.

Вариант № 5

I.Качественной реакций на ион Mn²⁺ является образование малинового окрашивания с:

1. HNO₃ (конц.)

2. HNO₃ (конц.) + PbO₂

3. (NH₄)₂S

4. NaOH

II. Качественная реакция на ион Fe²⁺ протекает по уравнению:

1. 2FeSO₄ + K₂(CN)₆ = Fe[Fe(CN)₄]↓ + K₂SO₄

2. 3FeSO₄ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 2K₂SO₄

3. 3FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]↓ + K₂SO₄

4. 4FeSO₄ + 2K₄[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]₂↓ + 4K₂SO₄

III. Групповой реактив на пятую аналитическую группу:

1. NaOH (изб.)

2. (NH₄)₂S

3. (NH₄)₂CO₃

4. NaOH (экв.)

IV. Приведите схему анализа катионов пятой аналитической группы.