Сульфит-ион можно восстановить до сероводорода.
Опыт. К раствору сульфита натрия Na2SO3 прибавьте избыток 2 н. раствора соляной кислоты и кусочек металлического цинка. При этом выделяется сероводород, который узнается по запаху, по почернению бумаги, смоченной раствором ацетата свинца: Na2SO3 + 2 HCl ® 2 NaCl + H2O + SO2 3 Zn + 6 HCl + SO2 ® 3 ZnCl2 + 2 H2O + H2S H2S + Pb(CH3COO)2 ® PbS¯ + 2 CH3COOH Условия проведения опыта. 1. Реакция протекает при рН=4. 2. Испытуемый раствор не должен содержать других восстановителей. 3. Для проведения опыта может быть использован только химически чистый цинк. 5. Обесцвечивание красителя. Сульфиты обладают способностью обесцвечивать некоторые красители, что может быть использовано для обнаружения аниона SO32-. Опыт. Поместите каплю фуксина в углубление капельной пластинки и туда же прибавьте каплю нейтрального исследуемого раствора. В присутствии аниона SO32- происходит обесцвечивание раствора. Условия проведения опыта. 1. Реакцию проводят при рН=7–8. 2. Кислые растворы предварительно нейтрализуют дикарбонатом натрия NaHCO3. 3. Анион S2- мешает обнаружению SO32-, так как тоже обесцвечивает указанный краситель.
Частные реакции карбонат-аниона CO32-
1. Хлорид бария BaCl2 осаждает анион CO32-, образуется белый осадок карбоната бария, растворимый в кислотах (кроме серной кислоты): BaCl2 + Na2CO3 ® 2 NaCl + BaCO3¯ Ba2+ + CO32- ® BaCO3 2. Нитрат серебра AgNO3 образует с анионом CO32- белый осадок, растворимый в кислотах (кроме HСl).
3. Кислоты разлагают соли угольной кислоты с выделением диоксида углерода (IV): Na2CO3 + 2 HCl ® 2 NaCl + H2CO3 H2CO3 ® H2O + CO2 Оксид углерода можно обнаружить известковой водой (насыщенный раствор Ca(OH)2): Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O Опыт. В пробирку поместите 5–8 капель исследуемого раствора и добавьте такой же объем 2 н. соляной кислоты. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой. Выделяющийся газ пропустите через известковую воду. Наблюдайте помутнение известковой воды. Следует иметь в виду, что помутнение скоро может исчезнуть вследствие образования кислой соли: CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2 Условия проведения опыта. 1. Реакцию следует проводить при рН<7. 2. Известковая вода должна быть свежеприготовленной и прозрачной. 3. Анионы SO32- мешают проведению данной реакции. Обнаружение аниона CO32- в присутствии аниона SO32-. Анионы SO32- мешают обнаружению анионов CO32-, так как выделяющийся при действии кислот диоксид серы может дать с известковой водой Ca(OH)2 белый осадок сульфита кальция. Поэтому, обнаружив анион SO32- необходимо его окислить в анион SO42-. Для этого перед обнаружением аниона CO32- нужно добавить 4–6 капель пероксида водорода и далее открывать анион CO32-.
Частные реакции фосфат-иона PO43 -
1. Хлорид бария образует с анионом PO43- белый осадок гидрофосфата бария BaHPO4, растворимый в кислотах (кроме H2SO4): BaCl2 + Na2HPO4 ®BaHPO4 ¯ + 2 NaCl Ba2+ + HPO42- ® BaHPO4 2. Нитрат серебра AgNO3 с анионами PO43- дает желтый осадок фосфата серебра Ag3PO4, растворимый в азотной кислоте: 3 AgNO3 + Na2HPO4 ® Ag3PO4 ¯ + HNO3 + 2 NaNO3 3 Ag+ + PO43- ® Ag3PO4 3. Магнезиальная смесь (смесь MgCl2, NH4OH и NH4Cl) с анионами PO43- образует белый кристаллический осадок: Na2HPO4 + NH4OH + MgCl2 ® MgNH4PO4 ¯ + 2 NaCl + H2O HPO42- + NH4OH + Mg2+ ® MgNH4PO4 + H2O Опыт. К 5–6 каплям хлорида магния прибавьте несколько капель раствора аммиака, образовавшийся осадок гидроксида магния растворите, добавляя хлорид аммония, а затем прибавьте несколько капель раствора гидрофосфата натрия Na2HPO4. Образующийся белый осадок магний-аммоний фосфата MgNH4PO4 укажет на присутствие анионов PO43-. Условия проведения опыта. Избегать избытка хлорида аммония, который может вызвать образование комплексных ионов. 4. Молибденовая жидкость (раствор молибдата аммония (NH4)2MoO4 в азотной кислоте) образует с анионами PO43- желтый кристаллический осадок 12-молибдофосфата аммония: PO43- + 3 NH4+ + 12 MoO42- + 24 H+ ® (NH4)3[P(Mo3O10)4]¯ + 12 H2O Опыт. Поместите в пробирку 8 капель раствора молибдата аммония (NH4)2MoO4 и 8 капель концентрированной азотной кислоты. К смеси прибавьте 2–3 капли раствора фосфата натрия, перемешайте стеклянной палочкой и слегка нагрейте до 40–50 0С на водяной бане. Обратите внимание на характер и цвет осадка. Анионы SO32-, S2- и др. восстанавливают шестивалентный молибден MoO42- до молибденовой сини (смесь соединений молибдена различных степеней окисления). Поэтому раствор окрашивается в синий цвет. Для удаления восстановителей необходимо прокипятить 2–3 капли раствора с 1–2 каплями концентрированной азотной кислоты, после чего провести реакцию открытия анионов PO43-. Условия проведения опыта. 1. Реакцию проводят при рН £ 1. 2. Умеренное нагревание способствует образованию осадка. 3. Анионы-восстановители и HСl мешают проведению реакции.
Частные реакции силикат-иона SiO32-
1. Хлорид бария BaCl2 образует с анионами SiO32- белый осадок силиката бария BaSiO3: BaCl2 + Na2SiO3 ® BaSiO3¯ + 2 NaCl Ba2+ + SiO32- ® BaSiO3 2. Разбавленные кислоты образуют с концентрированными растворами силикатов белый студенистый осадок (гель) кремниевой кислоты: 2 HCl + Na2SiO3 ® H2SiO3 ¯ + 2 NaCl 2 H+ + SiO32- ® H2SiO3 Если осадок на холоде не образуется, то раствор необходимо нагреть. 3. Соли аммония при действии на анион SiO32- выделяют из растворов силикатов кремниевую кислоту. Гидролиз усиливается в результате связывания образующихся ионов OH- ионами NH4+. Если осадок на холоде не появляется, то раствор нагрейте: SiO32- + 2 H2O <=> H2SiO3 + 2 OH- 2 OH- + 2 NH4+ <=> 2 NH4OH ___________________________________________ SiO32- + 2 H2O + 2 NH4+ <=> H2SiO3¯ + 2 NH4OH Опыт. Налейте в пробирку 4-5 капель силиката натрия H2SiO3, добавьте 4–5 капель дистиллированной воды, бросьте 2–3 кристаллика хлорида аммония NH4Cl и нагрейте. При этом образуется студенистый осадок кремниевой кислоты. Условия проведения опыта. 1. Реакция протекает при избытке хлорида аммония NH4Cl. 2. Нагревание способствует процессу гидролиза и ускоряет выделение осадка.
|
