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.

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

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

Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂

Проба 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⁺