Рекомендации по решению задач "Качественный анализ неорганических веществ"

43

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 1

имени Героя Советского Союза Михаила Михайловича Куюкова»

Рекомендации по решения задач

по теме «Качественный анализ неорганических веществ»

Учебно-методическое пособие

Мысковский городской округ 2019

Составитель Усова А.Е., учитель химии МАОУ СОШ № 1

В пособии систематизирован материал по решению качественных задач в неорганической химии. Особое внимание уделяется оформлению качественных задач, оптимальной форме записи.

Данное пособие адресовано выпускникам 9-ых классов при подготовке к итоговой аттестации, а также учителям предметникам при подготовке обучающихся к решению задач повышенного уровня сложности.

Содержание

Введение…………………………………………………………………..………4

1.Качественные реакции на катионы………………………………..…………..5

2.Качественные реакции на анионы……………………………….……………6

3.Качественные реакции неорганических соединений и изменения, сопровождающие химические превращения……………………………….…..7

4.Тестовые задания………………………………………………………………12

5.Качественные текстовые задачи……………………………………………..23

6.Экспериментальные задачи…………………………………………………...32

7.Тренировочные задания………………………………………………………39

8. Задания повышенной сложности…………………………………………….41

Заключение……………………………………..………………………………...45

Список литературы……………………………………………………………....46

Введение

Решение качественных задач является важным элементом изучения курса химии, поскольку позволяет лучше усвоить и систематизировать теоретический материал.

В кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки обучающихся для проведения основного государственного экзамена по химии в разделе «Методы познания веществ и химических явлений. Экспериментальные основы химии» указан перечень требований к содержанию вопроса о качественных реакциях на ионы. Задания данного типа содержаться в части 1 (№19) и относятся к заданиям повышенного уровня сложности. Задания в части 2 (№ 22) относятся к заданиям высокого уровня сложности с развернутым ответом [5].

Как показывает анализ результатов ОГЭ, обучающиеся затрудняются в ответе на данные вопросы.

Целью данного пособия является рассмотрение методики решения качественных задач, а также систематизация теоретического материала по теме «Качественные реакции в неорганической химии».

Подбор задач позволяет использовать пособие для дифференцированного домашнего задания, а также при проведении дополнительных занятий по химии. Их можно использовать для организации самостоятельной работы учащихся на уроках в сочетании с индивидуализацией обучения.

Данный материал позволит обучающимся качественно подготовиться к итоговой аттестации и участию в олимпиадах, так как задачи такого типа всегда присутствую в олимпиадных заданиях.

1. Качественные реакции на катионы

Катион	Реагент или воздействие	Внешний эффект	КИУ реакции на катион
Н+	Индикаторы	Изменение цвета: универсальный индикатор и лакмус покраснеют, метиловый оранжевый—порозовеет.
Na+	Пламя	Окраска пламени становится равномерно желтой.	Не записываем.
K+	Пламя	Окраска пламени становится равномерно фиолетовой.	Не записываем.
Ag+	Раствор с анионом Cl-	Выпадает белый творожистый осадок, не растворимый в азотной кислоте, чернеющий на свету.	Ag++Cl- = AgCl↓
NH4+	Раствор щелочи при нагревании	Запах аммиака. Влажная индикаторная бумага дает изменение как на ион ОН-	NH4++OH- = NH3↑+H2O
Cu2+	Раствор щелочи	В голубом или синем растворе соли выпадает осадок синего цвета.	Cu2++2OH- = Cu(OH)2↓
Ba2+	1) пламя;  2) раствор с анионом SO42-	1) Окраска пламени становится равномерно желто-зеленой; 2) выпадает белый осадок, который в кислотах не растворяется.	1)Не записываем; 2)Ba2++SO42- = BaSO4↓
Fe2+	Красная кровяная соль K3(Fe(CN)6)	Выпадение темно-синего осадка.	K++Fe2++(Fe(CN)6)3-= =KFe(Fe(CN)6)↓
Ca2+	Пламя	Окраска пламени становится равномерно кирпично-красной.	Не записываем.
Fe3+	1) Желтая кровяная соль K4(Fe(CN)6); 2) роданид-ион SCN-;3) раствор щелочи	1) Выпадение синего осадка; 2) кроваво-красное окрашивание раствора; 3) выпадение бурого осадка.	1)K++Fe3++(Fe(CN)64-= =KFe(Fe(CN)6)↓ 2)не записываем 3)Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓

[1,С. 24]

2. Качественные реакции на анионы

Анион	Реагент	Внешний эффект	Реакции на катион
ОН-	Индикаторы	Изменение цвета: универсальный индикатор и лакмус посинеют, метиловый оранжевый—пожелтеет.	Не записываем.
Cl-	Раствор с катионом Ag+	Выпадает белый творожистый осадок, не растворимый в азотной кислоте, чернеющий на свету.	Cl-+Ag+ = AgCl↓
Br-	Раствор с катионом Ag+	Выпадение светло-желтого осадка, который растворяется в азотной кислоте и темнеет на свету.	Br-+Ag+ = AgBr↓
J-	Раствор с катионом Ag+	Выпадение желтого осадка, который растворяется в азотной кислоте и темнеет на свету.	J-+Ag+ = AgJ↓
S2-	Раствор с катионом Pb2+	Выпадение черного осадка.	S2-+Pb2+ = PbS↓
SO42-	Раствор с катионом Ba2+	Выпадает белый осадок, который в кислотах не растворяется.	SO42-+Ba2+ = BaSO4↓
SO32-	Раствор с катионом H+	Выделяется газ, имеющий запах жженой спички.	SO32-+2H+ = H2O+SO2↑
CO32-	Раствор с катионом Ca2+	Выпадает белый осадок, который в кислотах растворяется с выделением газа без цвета и запаха.	CO32-+Ca2+ = CaCO3↓
PO43-	Раствор с катионом Ag+	Выпадение желтого осадка, который растворяется в азотной кислоте.	PO43-+3Ag+ = Ag3PO4↓

3. Качественные реакции неорганических соединений и изменения, сопровождающие химические превращения

№	Признак реакции	Уравнения реакции, ключевые слова, ассоциации
1	«Бурый» газ – оксид азота (IV)	Выделяется при окислении NOдоNO2, взаимодействии тяжелых металлов сHNO3 (конц) и разложении нитратов металлов, находящихся в ряду активности правее магния. 2NO + O2 = 2NO2 Cu + 4 HNO3 (конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2↑ + O2↑ 2AgNO3 = 2Ag + NO2↑+ O2↑
2	Газ с запахом тухлых яиц – сероводород  H2S	Выделяется при взаимодействии сульфидов металлов с кислотами и очень активных металлов с HNO3 (конц) FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S 4Mg + 5HNO3 (конц)= 4MgSO4 + H2S↑ + 4H2O
3	Газ с резким (характерным_ запахом, растворимый в воде – оксид серы (IV) SO2	Образуется при обжиге серосодержащий веществ и взаимодействии тяжелых металлов с HNO3 (конц) S + O2 = SO2 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 2ZnS + 3O2 = 2SO2↑+ 2ZnO Cu + 2 HSO4 (конц)= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
4	Газ с характерным запахом, очень хорошо растворимый в воде – аммиак NH3	Образуется при синтезе аммиака и взаимодействии солей аммония со щелочами. N2 + 3H2 = 2NH3 NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O
5	Газ, не поддерживающий горение, не ядовитый, малорастворимый в воде, - азот N2	Горение и окисление (некаталитическое) азотсодержащих веществ, синтез аммиака и разложение нитрита аммония. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O 2NH3 + 3CuO = N2 + 3Cu + 3H2O NH4NO2 = N2↑ + 2H2O
6	Газ, поддерживающий горение (вспыхивает тлеющая лучинка), - кислород O2	C + O2 = CO2
7	Газ, поддерживающий горение (вспыхивает тлеющая лучинка)	Озон, оксиды азота 3C + 2O3 = 3CO2 C + 2NO2 = CO2 + 2NO
8	Окрашивание пламени	Качественная реакция на катионы: бария – жёлто-зелёное; калия – фиолетовое; кальция – кирпично-красное; лития – ярко-красное; натрия – жёлтое; стронция – карминово-красное
9	Осадок (творожистый) белого цвета, нерастворимый в HNO3	Качественная реакция на хлорид-ионы (соляную кислоту и её соли): Cl- + Ag+ = AgCl↓
10	Осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах	Качественная реакция на серную кислоту и её соли: SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
11	Осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах	Качественная реакция на соли бария: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
12	Осадок белого цвета, который образуется при пропускании газа без цвета и запаха через известковую воду и растворяется при пропускании избытка газа или в кислотах	Качественная реакция на CO2  и карбонаты: CO32- + 2H+ = CO2↑  + H2O CO2 + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓  + H2O CaCO3↓  + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 CaCO3↓ + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
13	Осадок белого цвета, который образуется при пропускании бесцветного газа с резким запахом через известковую воду и растворяется при пропускании избытка газа или в кислотах	Качественная реакция на SO2  и сульфиты (солиH2SO3): SO32- + 2H+ = SO2↑  + H2O SO2 + Ca2+ + 2OH- = CaSO3↓  + H2O CaSO3↓  + SO2 + H2O = Ca(HSO3)2 CaSO3↓ + 2H+ = Ca2+ + H2O + SO2↑
14	Осадок белого (светло-зеленого) цвета; образуется при взаимодействии с растворами щелочей	Качественная реакция на соли Fe2+: Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
15	Осадок кремового цвета, нерастворимый в HNO3; образуется при взаимодействии с AgNO3	Качественная реакция на  бромид-ионы: Br- + Ag+ = AgBr↓
16	Осадок жёлтого цвета, нерастворимый в HNO3;образуется при взаимодействии сAgNO3	Качественная реакция на йодид-ионы: I- + Ag+ = AgI↓
17	Осадок жёлтого цвета, растворимый в кислотах; образуется при взаимодействии сAgNO3	Качественная реакция на ортофосфат-ионы: PO43- + 3Ag+ = Ag3PO4↓
18	Осадок бурого цвета, образуется при взаимодействии с растворами щелочей	Качественная реакция на солиFe3+: Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
19	Осадок голубого (синего) цвета, образуется при взаимодействии с растворами щелочей	Качественная реакция на солиCu2+: Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓
20	Осадок синего цвета, образуется при взаимодействии с раствором красной кровяной соли	Качественная реакция на соли Fe2+: 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓
21	Осадок синего цвета, образуется при взаимодействии с раствором жёлтой кровяной соли	Качественная реакция на солиFe3+: 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3↓
22	Осадок чёрного цвета, образуется при взаимодействии с растворимыми сульфидами (или сероводородом)	Качественная реакция на Fe2+,Ni2+,Cu2+,Pb2+,Ag+, Hg2+ и некоторые другие: Cu2+ + S2- = CuS↓
23	Появление запаха аммиака или изменение цвета влажной индикаторной бумажки (посинение влажной лакмусовой бумажки) при взаимодействии вещества со щелочами	Качественная реакция на соли аммония: NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O
24	Раствор кроваво-красного цвета	Качественная реакция на соли Fe3+ с раствором роданида калия  (или роданида аммония  ): Fe3+ + 3CNS- = Fe(CNS)3↓
25	Осадок белого цвета, который образуется при добавлении щёлочи в раствор и растворяется в избытке щёлочи	Качественная реакция на соли Al3+ иZn2+  (амфотерных оснований): Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ Al(OH)3  + OH- = [Al(OH)4]- Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ Zn(OH)2↓ + 2OH- = [Zn(OH)4]2-

[2,С. 62]

4. Тестовые задания

Тест 1

1. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы

Верны ли следующие суждения о качественных реакциях на ионы?

А. Для обнаружения иодид-ионов используют ионы свинца.

Б. Реактивом на ноны аммония являются гидроксид-ионы.

1)верно только А 3) верны оба суждения

2)верно только Б 4) оба суждения неверны

2.Верны ли следующие суждения о качественных реакциях ионов?

А. Наличие в растворе катионов Ва²⁺можно подтвердить, используя в качестве реактива раствор серной кислоты или растворы её солей.

Б. Ионы SO₄^2–в растворе можно обнаружить с помощью нитрата магния.

1)верно только А 3) верны оба суждения

2)верно только Б 4) оба суждения неверны

3.Верны ли следующие суждения о качественных реакциях веществ?

А. В водном растворе хлорида натрия фенолфталеин приобретает малиновую окраску.

Б. Реактивом на соляную кислоту и её соли является нитрат серебра.

1)верно только А 3) верны оба суждения

2)верно только Б 4) оба суждения неверны

4.Качественный состав хлорида бария можно установить, используя растворы,

содержащие ионы

1)ОH^– и Н⁺ 2) ОН^– и Ag⁺

3) SO₄^2– и Ag+ 4) SО₄^2–и Са ²⁺

5.Реактивом на карбонат-ионы может служить раствор, содержащий ионы

1) NH₄⁺ 2) OH^–

3) K⁺ 4) Н⁺

6.Качественный состав хлорида алюминия можно установить с помощью растворов, содержащих ионы

1)Сl^– и Ag+ 2) ОН^– и Ag⁺

3) SО₄²и Н⁺ 4) NO^3–и К+

7.Реактивом на катионы аммония является вещество, формула которого

1)MgSO₄ 2) НСl

3) NaNO₃ 4) NaOH

8.Наличие сульфат-ионов в растворе можно определить с помощью раствора

1)Zn(NO₃)₂ 2) NaNO₃

3) Cu(NO₃)₂ 4) Ba(NO₃)

9.Фосфат-ионы в растворе можно обнаружить с помощью вещества, формула которого

1)AgNO₃ 2) KCl

3) Na₂SO₄ 4) H₂O₂

10.Отличить водные растворы хлорида аммония и хлорида натрия можно с помощью раствора

1)AgNO₃ 2) K₂SO₄

3) КОН 4) HNO₃

11.В лаборатории обнаружение оксида углерода (IV) проводится с помощью раствора

1) карбоната калия 2) гидроксида натрия

3) фенолфталеина 4) гидроксида кальция

12.Карбонат-ионы можно обнаружить водным раствором

1)хлороводорода 2) углекислого газа

3)гидроксида натрия 4) сульфата аммония

13.Качественным реагентом на сульфат-ионы является

1) карбонат натрия 2) хлорид бария

3)нитрат серебра 4) азотная кислота

14.Для определения наличия фосфат-ионов необходимо использовать раствор, содержащий ионы

1)NH⁴⁺ 2) Rb⁺

3) Ag⁺ 4) Na⁺

15.Карбонат натрия можно отличить от силиката натрия с помощью

1) фенолфталеина 2) хлорида бария

3) гидроксида кальция 4) соляной кислоты

16. Кислород в сосуде можно обнаружить с помощью

1) раствора фенолфталеина 2) тлеющей лучинки

3) известковой воды 4) раствора перманганата калия

17.Присутствие в растворе ионов Ag+ можно обнаружить с помощью

1)азотной кислоты 2) хлороводородной кислоты

3)нитрата бария 4) нитрата магния

18.Ионы водорода Н⁺в растворе можно распознать с помощью каждого из двух реагентов:

1 Сl^– и лакмус

2) SO₄^2–и NH₃

3) СO₃^2– и метилоранж

4) S^2–и фенолфталеин

19.С помощью разбавленной НС1 можно обнаружить каждый из двух ионов:

1)Рb²⁺и Ag+ 2) Cu²⁺и Ва²⁺

3) Fe³⁺и Zn²⁺ 4) Ва²⁺и Mg²⁺

20.Для обнаружения ионов свинца можно использовать

1)хлорид натрия 2) хлорид серебра

3) нитрат калия 4) ацетат кальция

21.При взаимодействии ионов Fe³⁺с гексацианоферратом (II) калия наблюдается образование

1) кроваво-красного раствора 3) темно-синего осадка

2) белого осадка 4) бурого осадка

22.При пропускании бесцветного газа X, не имеющего запаха, через известковую воду образуется осадок белого цвета, который растворяется при пропускании избытка газа

X. Газ X —это

1) СО₂ 2) NО₂

3) S 4) H₂S

23.При взаимодействии иона Fe³⁺с роданидом калия наблюдается образование

1)темно-синего раствора 3) осадка бурого цвета

2)кроваво-красного раствора 4) осадка белого цвета

24.Качественной реакцией на соли бария является

1)H₂SО₄+ ВаС1₂= BaSО₄+ 2HС1

2)2HNО₃+ BaCО₃= Ba(NО₃)₂+ СО₂+ Н₂О

3)Na₂CО₃+ Ba(NО₃)₂= ВаСО₃+ 2NaNО₃

4)H₂SО₄+ BaS = BaSО₄+ H₂S

25.Осадок желтого цвета образуется в результате взаимодействия растворов

1)AgNO₃ и K₃PO₄

2) CaCl₂ и H₂SO₄

3) Pb(NO₃)₂ и Na₂S

4) ZnSO₄ и Ca(OH)₂

26.Реагентом на ионы Fe³⁺является вещество, формула которого

1) NH₄C1 2) K₂SО₄

3) КОН 4) NH₄NО₃

27.При добавлении к раствору вещества известковой воды появился резкий характерный запах, влажная универсальная бумажка, расположенная над пробиркой, окрасилась в синий цвет. В растворе находится соль.

1) (NH₄)₂SО₄ 2) К₂СО₃

3) Ba(NО₃)₂ 4) КС1

28.Осадок голубого цвета образуется при добавлении раствора гидроксида натрия к раствору хлорида

1) железа (II) 2) марганца (II) 3) бария 4) меди (II)

29.При взаимодействии ионов Сu2+с избытком раствора аммиака наблюдается образование

1)кроваво-красного раствора 3) ярко-синего раствора

2)белого осадка 4) красного осадка

30.Растворы сульфата и сульфида натрия можно различить с помощью раствора

1)нитрата калия 3) хлорида калия

2)хлорида меди (II) 4) гидроксида калия

31.В какой цвет окрашивают пламя ионы калия?

1) зеленый 2) красный

3) желтый 4) фиолетовый

32.Фосфат-ионы из сточных вод можно удалить с помощью

l) NaOH 2) NaCl

3) НС1 4) Са(ОН)₂

33.При добавлении к некоему раствору щелочи наблюдали образование белого осадка, который растворяется при добавлении избытка щелочи. В растворе находится ион

1)Cr²⁺ 2) Са²⁺

3) Zn²⁺ 4) Ва²

Тест 2

1.Узнать наличие в сульфате калия K₂SO₄ частицы SO₄^2- можно с помощью:

1.лакмуса;

2.HCl

3.NaOH

4.BaCl₂

2. Узнать наличие в карбонате лития Li₂CO₃ частицы CO₃^2- можно с

помощью

1.метилоранжа

2.AgNO₃

3.NaOH

4.H₂SO₄

3.Узнать наличие в хлориде аммония NH₄Cl частицы NH4^- можно с

помощью:

1.фенолфталеина

2.AgNO₃

3.KOH

4.H₂SO₄

4. Узнать наличие в хлориде кальция CaCl₂ частицы Cl^- можно с

помощью:

1.BaCl₂

2.AgNO₃

3.KOH

4.HCl

5.Узнать наличие в азотной кислоте HNO₃ частицы H⁺ можно с

помощью:

1.BaCl₂

2.AgNO₃

3.KOH

4. метилоранжа

6.Узнать наличие в гидроксиде калия KOH частицы OH^- можно с помощью:

1. AgNO₃

2. фенолфталеина

3.HCl

4. BaCl₂

7. При добавлении к веществу с формулой H₃PO₄ раствора AgNO₃

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

8. При добавлении к веществу с формулой (NH₄)₂SO₄ раствора NaOH…

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

9. При добавлении к веществу с формулой Na₂SO₄ раствора BaCl₂

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

10. При добавлении к веществу с формулой MgCl ₂ раствора AgNO₃

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

11. При добавлении к веществу с формулой Ca(OH)₂ раствора лакмуса

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

12.При добавлении к веществу с формулой H₂SO₄ раствора
мети 1.выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

13. При добавлении к веществу с формулой CaСO₃ раствора HCl…

1. выделяется газ без цвета и запаха

2. выделяется бесцветный газ с резким запахом

3.выпадает белый осадок молочного вида

4. выпадает белый осадок творожистого вида

5.выпадает жёлтый осадок

6.изменяется окраска индикатора

14.Соотнесите формулу вещества название индикатора и изменение их

окраске в растворе.

1.НСl Название индикатора

2. KOH А. лакмус

3.H₂O Б. метилоранж

В. фенолфталеин

Цвет индикатора

а) фиолетовый д) красный г ) жёлтый з)розовый

б) оранжевый е) синий

в) бесцветный ж) малиновый

Тест 3

1.Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ	РЕАКТИВ
А) HCl (г) и NH3 Б) HNO3 и HCl В) Na2SO4 и KNO3 Г) AlCl3 и MgCl2	1) NaOH (р-р) 2) Ba(NO3)2 (р-р) 3) CaSO4 4) Cu 5) лакмус

2. Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ	РЕАКТИВ
А) KCl и K2SO4 Б) ZnCl2 и MgCl2 В) HCl и NaCl Г) NaOH и HNO3	1) NaNO3 (р-р) 2) Ba(OH)2 (р-р) 3) LiCl (р-р) 4) HBr 5) NaHCO3

3. Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ	РЕАКТИВ
А) Al(NO3)3 и Ca(NO3)2 Б) Na3PO4 и Na2SO4 В) KBr и HCl Г) KI и NaNO3	1) AlCl3 (р-р) 2) Br2 3) Fe 4) KOH (р-р) 5) BaCl2 (р-р)

4. Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ	РЕАКТИВ
А) пропанол-1 и фенол (р-р) Б) крахмал и сахароза В) пропанол-2 и глицерин Г) толуол и бензол	1) NaMnO4 (р-р) 2) ZnO 3) Br2 (водн.) 4) Cu(OH)2 5) I2 (р-р)

5. Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ	РЕАКТИВ
А) NaI и NaF Б) ZnBr2 и MgBr2 В) KCl и HCl Г) KF и HNO3	1) NaOH (р-р) 2) AgNO3 (р-р) 3) H2SO4 (р-р) 4) KCl (р-р) 5) NaHCO3

5. Качественные текстовые задачи

Алгоритм решения

Пример 1 .

На занятиях химического кружка учащиеся исследовали кристаллическое вещество белого цвета. В результате добавления к нему гидроксида калия и последующего нагревания полученной смеси выделился газ с резким специфическим запахом, при горении которого образовался азот.

Определите состав исследуемого вещества и запишите его название. Составьте 2 уравнения реакций, которые были проведены учащимися в процессе его распознавания.

Элементы ответа

1)Определен состав вещества и записано его название:
NH₄Cl – хлорид аммония.

Составлены 2 уравнения реакций, проведенных учащимися в процессе исследования неизвестного вещества:

2) NH₄Cl + КOH = КCl + NH₃ + H₂O

3) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

Критерии оценивания	Баллы
Ответ правильный и полный, включает все названные элементы.	3
Правильно записаны 2 элемента из названных выше.	2
Правильно записан 1 из названных выше элементов.	1
Все элементы ответа записаны неверно.	0

1. Учащимся для проведения опытов были выданы кристаллические соли белого цвета, которые при стоянии на воздухе изменяют окраску на голубую. Известно, что при разложении выданной соли образуется оксид металла черного цвета и ядовитый бурый газ. Добавлении к раствору выданной соли гидроксида калия привело к образованию студенистого осадка голубого цвета. Запишите химическую формулу, и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакций, соответствующих опытам.

2.Для определения качественного состава выданной соли двухвалентного металла, применяющегося в качестве антикоррозионного покрытия стальных изделий, учащийся провел две реакции. В ходе первого опыта учащийся приливал к раствору соли раствор гидроксида натрия и наблюдал выпадение студенистого осадка, растворившегося при дальнейшем добавлении щелочи. А при добавлении к раствору выданной соли хлорида бария выпал белый кристаллический осадок. Запишите формулу, и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакции, соответствующих опытам.

3.Для проведения опытов учащимся выдана соль, анион которой образован атомами единственного неметалла – жидкости (при н.у.). Учащимися было проведено две реакции. В ходе первой, при пропускании через выданный раствор соли хлора, образовалась новая соль и указанный неметалл – жидкость. А при добавлении к выданной соли раствора карбоната натрия выпал белый осадок, являющийся основой горной породы – мрамор. Запишите формулу, и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакции, соответствующих опытам.

4.При изучении свойств металла, ионы которого обуславливают существование карбонатной жесткости воды, исследователь провел два опыта. Вначале он пожег стружку выданного металла в ложечке для сжигания и быстро поместил ее в стакан с водой. При этом горение металла продолжалось и под водой. В ходе второй реакции выданный порошок добавили к концентрированной серной кислоте , при этом выделился газ с неприятным запахом. Запишите формулу и название соли, полученной в ходе второго опыта. Составьте два молекулярных уравнения реакции, соответствующих опытам. 5.Для проведения опытов учащимся выдан порошок оксида металла. Известно, что из металла, входящего в состав, получают легкие сплавы, используемые, например, в самолетостроении. При взаимодействии выданного оксида с серной кислотой образуется соль и вода, а при его сплавлении с карбонатом натрия образуется соль и кислотный оксид. Запишите формулу и название выданного вещества. Составьте два молекулярных уравнения реакции, соответствующих опытам. 6.Для проведения опытов исследователям выдано вещество, представляющее собой нерастворимые в воде кристаллы желтого цвета. Известно, что это вещество используется при изготовлении спичек и вулканизации каучука. В результате взаимодействия выданного вещества с концентрированной серной кислотой при нагревании образуется газообразный оксид и вода. А при пропускании образовавшегося оксида через раствор гидроксида бария выпадает осадок белого цвета, растворяющийся при дальнейшем пропускании газа. Запишите формулу и название соли, полученной в результате второго опыта. Составьте два молекулярных уравнения реакций. 7.Учащимся в процессе исследования свойств раствора выданной соли было проведено два опыта. При проведении первого опыта к раствору соли добавили гидроксид калия и нагрели на спиртовке, в результате чего выделился газ с раздражающим запахом. А ко второй части раствора прилили раствор нитрата свинца, в результате чего образовался черный осадок. Запишите формулу, и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакций, соответствующих опытам. 8.В процессе изучения свойств соединений элементов VIA группы были проведены два опыта. При взаимодействии натрия с концентрированной серной кислотой образовался газ с неприятным запахом. Известно также, что раствор этого газа в воде является кислотой, а при добавлении к нему раствора нитрата меди (II) образуется черный осадок. Запишите формулу и название вещества, выпавшего в осадок. Составьте два молекулярных уравнения реакций, соответствующих опытам. 9.Учащимся для получения металла, из которого изготавливают ювелирные изделия, была выдана соль этого металла. Известно, что одним из способов получения металла является разложение выданной соли, при этом образуется металл и два газа, один из которых имеет бурый цвет, а другой поддерживает горение. А при внесении железного гвоздя в раствор соли на поверхности гвоздя также образуется получаемый металл. Запишите формулу и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакций, соответствующих опытам. 10.Учащимся для изучения химических свойств была выдана нерастворимая в воде соль белого цвета. Известно, что катион, входящий в состав этой соли, необходим растущим организмам для минерализации костей. При взаимодействии выданной соли с раствором азотной кислоты наблюдалось выделение бесцветного газа. А при добавлении к полученному раствору избытка раствора фосфата натрия выпал осадок, который на 70% соответствует составу костей человека. Запишите формулу, и название выданной соли. Составьте два молекулярных уравнения реакций, соответствующих опытам.

11. Для опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва ми­не­раль­но­го удоб­ре­ния — бес­цвет­но­го кри­стал­ли­че­ско­го ве­ще­ства, хо­ро­шо рас­тво­ри­мо­го в воде, не­сколь­ко кри­стал­лов его на­гре­ли с гид­рок­си­дом на­трия. При этом вы­де­лил­ся газ с рез­ким за­па­хом. Часть кри­стал­лов до­ба­ви­ли к рас­тво­ру хло­ри­да бария. В этом опыте на­блю­да­ли об­ра­зо­ва­ние бе­ло­го осад­ка, не­рас­тво­ри­мо­го в кис­ло­тах. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние ис­сле­ду­е­мо­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

12. Для опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва соли её кри­стал­лы рас­тво­ри­ли в воде, в ре­зуль­та­те чего об­ра­зо­вал­ся жёлтый рас­твор. К одной части этого рас­тво­ра до­ба­ви­ли гид­рок­сид на­трия. При этом выпал бурый оса­док. К дру­гой части рас­тво­ра до­ба­ви­ли рас­твор нит­ра­та се­реб­ра. В этом опыте на­блю­да­ли об­ра­зо­ва­ние бе­ло­го тво­ро­жи­сто­го осад­ка. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние ис­сле­ду­е­мо­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств

13. Для опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва не­из­вест­но­го бес­цвет­но­го газа с не­при­ят­ным за­па­хом часть его по­гло­ти­ли рас­тво­ром гид­рок­си­да бария. При этом выпал белый оса­док, рас­тво­ри­мый в кис­ло­тах. Дру­гую часть на­гре­ли с се­ро­во­до­ро­дом. В этом слу­чае на­блю­да­ли об­ра­зо­ва­ние ве­ще­ства жёлтого цвета, не­рас­тво­ри­мо­го в воде.

За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние вы­дан­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

14. Для про­ве­де­ния опы­тов по изу­че­нию свойств соли был выдан белый, не­рас­тво­ри­мый в воде по­ро­шок с зе­ле­но­ва­тым от­тен­ком. Для опре­де­ле­ния его ка­че­ствен­но­го со­ста­ва вы­дан­ную соль под­верг­ли тер­ми­че­ско­му раз­ло­же­нию, в ре­зуль­та­те ко­то­ро­го об­ра­зо­ва­лось два ок­си­да. Один из них — по­ро­шок чёрного цвета, при до­бав­ле­нии к ко­то­ро­му рас­тво­ра сер­ной кис­ло­ты и по­сле­ду­ю­щем на­гре­ва­нии об­ра­зо­вал­ся рас­твор го­лу­бо­го цвета. Про дру­гой из­вест­но, что это газ тяжелее воз­ду­ха, без цвета и за­па­ха, иг­ра­ю­щий важ­ную роль в про­цес­се фо­то­син­те­за. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние вы­дан­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

15. Для про­ве­де­ния ис­сле­до­ва­ния были вы­да­ны бес­цвет­ные кри­стал­лы соли, ко­то­рые при не­про­дол­жи­тель­ном на­хож­де­нии на воз­ду­хе при­об­ре­ли го­лу­бой цвет. Вы­дан­ную соль на­гре­ли и при этом на­блю­да­ли вы­де­ле­ние бу­ро­го газа и об­ра­зо­ва­ние чёрного по­рош­ка. При про­пус­ка­нии над на­гре­тым по­лу­чен­ным по­рош­ком во­до­ро­да на­блю­да­лось по­яв­ле­ние крас­но­го налёта про­сто­го ве­ще­ства — ме­тал­ла. Из­вест­но, что ме­талл, об­ра­зу­ю­щий ка­ти­он, вхо­дит в со­став мно­гих спла­вов, на­при­мер брон­зы.

За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние вы­дан­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

16. Для про­ве­де­ния опы­тов по изу­че­нию свойств солей был выдан рас­твор соли, ко­то­рый раз­де­ли­ли на две части. К пер­вой части этого рас­тво­ра до­ба­ви­ли хло­рид на­трия, в ре­зуль­та­те чего выпал белый оса­док. А при до­бав­ле­нии ко вто­рой части рас­тво­ра цин­ко­вой струж­ки об­ра­зо­ва­лись серые хло­пья ме­тал­ла, ка­ти­о­ны ко­то­ро­го об­ла­да­ют дез­ин­фи­ци­ру­ю­щим свой­ством. Из­вест­но, что вы­дан­ная соль ис­поль­зу­ет­ся для из­го­тов­ле­ния зер­кал и в фо­то­гра­фии, а её анион яв­ля­ет­ся со­став­ной ча­стью мно­гих ми­не­раль­ных удоб­ре­ний. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние вы­дан­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

17. Для про­ве­де­ния опы­тов по изу­че­нию свойств соли были вы­да­ны белые кри­стал­лы хо­ро­шо рас­тво­ри­мо­го в воде ве­ще­ства, ко­то­рое ис­поль­зу­ет­ся в хле­бо­пе­че­нии и кон­ди­тер­ской про­мыш­лен­но­сти в ка­че­стве раз­рых­ли­те­ля теста. В ре­зуль­та­те про­цес­са тер­ми­че­ско­го раз­ло­же­ния вы­дан­ной соли об­ра­зо­ва­лись три ве­ще­ства, два из ко­то­рых при обыч­ных усло­ви­ях яв­ля­ют­ся га­за­ми. А при на­гре­ва­нии соли с гид­рок­си­дом на­трия об­ра­зу­ет­ся газ, вод­ный рас­твор ко­то­ро­го ис­поль­зу­ет­ся в ме­ди­ци­не под на­зва­ни­ем на­ша­тыр­ный спирт. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние вы­дан­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се ис­сле­до­ва­ния его свойств.

18. Для ис­сле­до­ва­ния свойств не­из­вест­но­го ве­ще­ства его кон­цен­три­ро­ван­ный рас­твор раз­де­ли­ли на две части. В про­бир­ку с одной ча­стью рас­тво­ра по­ме­сти­ли мед­ную про­во­ло­ку. При этом на­блю­да­лось вы­де­ле­ние бу­ро­го газа. При до­бав­ле­нии к дру­гой части рас­тво­ра си­ли­ка­та на­трия на­блю­да­лось об­ра­зо­ва­ние бес­цвет­но­го сту­де­ни­сто­го осад­ка. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние ис­сле­ду­е­мо­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се его изу­че­ния.

19. Для уста­нов­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва уча­щим­ся была вы­да­на соль тяжёлого ме­тал­ла, оксид ко­то­ро­го ис­поль­зу­ет­ся в про­из­вод­стве хру­сталь­но­го стек­ла. При тер­ми­че­ском раз­ло­же­нии этой соли об­ра­зу­ет­ся оксид этого ме­тал­ла и два га­зо­об­раз­ных ве­ще­ства: одно из них — газ бу­ро­го цвета, а дру­гое — важ­ней­ший ком­по­нент воз­ду­ха. При при­ли­ва­нии к рас­тво­ру вы­дан­ной соли рас­тво­ра иоди­да калия вы­па­да­ет оса­док ярко-жёлтого цвета. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние не­из­вест­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два мо­ле­ку­ляр­ных урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се его ис­сле­до­ва­ния

20. Уча­щим­ся для опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва было вы­да­но кри­стал­ли­че­ское ве­ще­ство — сред­няя соль мно­го­ос­нов­ной кис­ло­ты, ка­ти­он ко­то­рой не яв­ля­ет­ся ионом ме­тал­ла. При вза­и­мо­дей­ствии дан­но­го ве­ще­ства с гид­рок­си­дом на­трия вы­де­ля­ет­ся газ с рез­ким раз­дра­жа­ю­щим за­па­хом, а при при­ли­ва­нии к рас­тво­ру вы­дан­но­го ве­ще­ства рас­тво­ра нит­ра­та се­реб­ра вы­па­да­ет оса­док жёлтого цвета.

За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние не­из­вест­но­го ве­ще­ства. Со­ставь­те два мо­ле­ку­ляр­ных урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се его ис­сле­до­ва­ния.

21. При изу­че­нии свойств не рас­тво­ри­мой в воде соли, были про­ве­де­ны два опыта. В на­ча­ле её под­верг­ли об­жи­гу в кис­ло­ро­де, в ре­зуль­та­те чего об­ра­зо­ва­лось два ок­си­да. Один из них — ам­фо­тер­ный оксид об­ра­бо­та­ли со­ля­ной кис­ло­той и по­лу­чи­ли рас­твор жёлтого цвета. Про вто­рой оксид из­вест­но, что это оксид не­ме­тал­ла, газ (н. у.) с рез­ким за­па­хом, об­ра­зу­ю­щий­ся, на­при­мер, в мо­мент за­жи­га­ния спич­ки. Опре­де­ли­те со­став и за­пи­ши­те на­зва­ние ис­сле­ду­е­мой соли. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се изу­че­ния её свойств.

22. Для опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва уча­щим­ся было вы­да­но бес­цвет­ное кри­стал­ли­че­ское ве­ще­ство — соль. К одной части рас­тво­ра ис­сле­ду­е­мой соли при­ли­ли рас­твор нит­ра­та се­реб­ра, в ре­зуль­та­те чего выпал оса­док жёлтого цвета. А при до­бав­ле­нии к дру­гой части рас­тво­ра кар­бо­на­та на­трия выпал белый оса­док.

Из­вест­но, что ка­ти­он этой соли об­ра­зо­ван щёлочно-зе­мель­ным ме­тал­лом, вхо­дя­щим в со­став кост­ной ткани че­ло­ве­ка. Анион этой соли со­сто­ит из ато­мов хи­ми­че­ско­го эле­мен­та, об­ра­зу­ю­ще­го про­стое ве­ще­ство, спир­то­вой рас­твор ко­то­ро­го ис­поль­зу­ет­ся в ка­че­стве дез­ин­фи­ци­ру­ю­ще­го сред­ства. Опре­де­ли­те со­став и за­пи­ши­те на­зва­ние соли. За­пи­ши­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны уча­щи­ми­ся в про­цес­се опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва не­из­вест­но­го ве­ще­ства

23. При опре­де­ле­нии ка­че­ствен­но­го со­ста­ва не­из­вест­но­го кри­стал­ли­че­ско­го ве­ще­ства бе­ло­го цвета было уста­нов­ле­но, что его рас­твор вза­и­мо­дей­ству­ет с рас­тво­ром гид­рок­си­да калия с об­ра­зо­ва­ни­ем осад­ка. А при до­бав­ле­нии к рас­тво­ру ис­сле­ду­е­мо­го ве­ще­ства рас­тво­ра нит­ра­та бария вы­па­да­ет оса­док бе­ло­го цвета, не рас­тво­ри­мый в кис­ло­тах. Из­вест­но, что ка­ти­он ме­тал­ла, вхо­дя­щий в со­став дан­но­го со­еди­не­ния, вхо­дит в со­став хло­ро­фил­ла. Этот ме­талл ранее при­ме­нял­ся также в фо­то­гра­фии для по­лу­че­ния вспыш­ки. Опре­де­ли­те со­став и за­пи­ши­те на­зва­ние ис­ход­но­го ве­ще­ства. За­пи­ши­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се опре­де­ле­ния ка­че­ствен­но­го со­ста­ва не­из­вест­но­го ве­ще­ства.

24. В хи­ми­че­ской ла­бо­ра­то­рии хра­нит­ся склян­ка с кри­стал­ли­че­ским ве­ще­ством бе­ло­го цвета. При дей­ствии на него гид­рок­си­да на­трия вы­де­ля­ет­ся лёгкий, бес­цвет­ный газ с рез­ким за­па­хом, вы­зы­ва­ю­щий по­си­не­ние лак­му­со­вой бу­ма­ги. При при­ли­ва­нии к рас­тво­ру этого ве­ще­ства рас­тво­ра гид­рок­си­да каль­ция вы­де­ля­ет­ся не­рас­тво­ри­мый в воде оса­док. За­пи­ши­те хи­ми­че­скую фор­му­лу и на­зва­ние этого ве­ще­ства. Со­ставь­те два урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые были про­ве­де­ны в про­цес­се его рас­по­зна­ва­ния[4,С. 4].

6. Экспериментальные задачи

Алгоритм проведения опыта по определению веществ:

1. Определить самый простой, доступный и быстрый способ решения данной экспериментальной задачи.

2. Составить план эксперимента по определению соли в растворе .

3.Провести эксперимент и записать наблюдаемые явления в таблицу «Оформление отчета». 

4. Подтвердить решение экспериментальной задачи при помощи уравнений химических реакций каждой соли в ионном виде. 

В случае распознавания веществ с помощью определенного реактива (или реактивов) таблица будет иметь вид:

Вещество	Реактив № 1	Реактив № 2	Реактив № 3	Наблюдения	Уравнения реакций	Вывод
Пробирка № 1
Пробирка № 2
Пробирка № 3
Пробирка № 5

Пример 1. В четырех пробирках находятся вещества: хлорид бария, карбонат натрия, сульфат калия, соляная кислота. Опытным путем определи вещества в пробирках.

Вещество	Реактив 1	Реактив 2	Реактив 3	Уравнения реакции	Выводы
	H2SO4	BaCl2	AgNO3
Пробирка № 1	Осадок белого цвета			SO42- + Ba2+ =BaSO4	В пробирке 1 вещество BaCl2
Пробирка № 2	Выделение газа			CO32-+2H+ =CO2+H2O	В пробирке 2 вещество Na2CO3
Пробирка № 3	Нет видимых наблюдений	Осадок белого цвета		SO42- + Ba2+ =BaSO4	В пробирке 3 вещество K2SO4,
Пробирка № 4	Нет видимых наблюдений	Нет видимых наблюдений	Осадок белого цвета	Ag+ + Cl- = AgCl	В пробирке 4 вещество HCl

Пример 2. В трех пробирках находятся растворы следующих солей: сульфат меди (II), гидроксид калия, хлорид бария. Как определить, в какой пробирке находится каждый из растворов, не используя дополнительные реактивы? Составьте схему исследования.

	CuSO4	KOH	BaCl2
CuSO4		Голубой осадок	Белый осадок
KOH	Голубой осадок
BaCl2	Белый осадок

Пример 3. Проделай реакции, подтверждающие качественный состав хлорида меди (2)?

CuCl2	Реактив на ион Сl-	Реактив на ион Cu2+	Уравнение реакции
	AgNO3	KOH
Сl-	Осадок белого цвета		2Cl-+2Ag+=2AgCl
Cu2+		Осадок голубого цвета	2Cl-+2KOH =Cu(OH)2

Пример 4. В двух пробирках без этикеток находятся концентрированные водные растворы NaOH и ZnCl2. Как определить содержимое этих пробирок, не используя другие химические реактивы? Напишите уравнения химических реакций, которые при этом протекают.

Особенностью этой задачи является то, что протекание реакции может определяться порядком смешения реагентов. Построим таблицу возможных взаимодействий в зависимости от порядка смешения.

	Избыток NaOH	Избыток ZnCl2
Добавляем NaOH		Осадок Zn(OH)2
Добавляем ZnCl2	раствор Na2[Zn(OH)2]

При добавлении по каплям раствора гидроксида натрия в избыток раствора хлорида цинка, достаточно быстро можно заметить образование осадка: ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl
Когда же хлорид цинка добавляют в избыток раствора щелочи, реакция идет с образованием тетрагидроксоцинката:

 ZnCl2 + 4NaOH = Na2[Zn(OH)2] + 2NaCl
и осадок не выпадает.

Однако таблица и написанные уравнения реакции еще не дают ясного ответа на вопрос как провести анализ, это не план распознавания. План распознавания здесь будет состоять из одного пункта:

1. Нальем в отдельную пробирку один из растворов и начнем по каплям приливать к нему второй раствор, отмечая наблюдения.

- Если вскоре после добавления первых капель появляется осадок, то добавляемое вещество раствор NaOH, а налитое в пробирку - раствор ZnCl2.
- Если же осадок начинает появляться только после добавления значительного количества раствора, то добавляемое вещество раствор ZnCl2, а налитое в пробирку - раствор NaOH.

Пример 5. В 5 склянках без этикеток находятся растворы следующих веществ: KOH, Na₂CO₃, HCl, Al₂(SO₄)₃, KCl.
a) Опишите, как распознать растворы этих веществ, не используя других химических реактивов (последовательность действий, наблюдения, выводы).
б) Один из осадков, получаемых при взаимодействии этих растворов, растворяется в избытке одного из исходных веществ. Что это за осадок и как объяснить растворение осадка (уравнение реакции).

Решение подобных задач следует начинать с анализа физических свойств веществ: цвет, запах, растворимость. Чтобы это уверенно делать нужно изучить характерные цвета солей различных металлов, хотя бы самых распространенных (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu). Характерные запахи могут иметь раствор аммиака и сероводородная вода, раствор йода, уксусной кислоты. Из-за сильного гидролиза заметным запахом будут обладать и растворы сульфидов, карбоната аммония. Растворимость поможет распознать вещества, если они даны в твердом состоянии, органические жидкости.

Но, как правило, распознание веществ только по физическим свойствам не считается полным решением задачи. Его желательно подтвердить характерными химическими реакциями. Если в условии задачи даны какие-либо дополнительные реактивы (среди них может быть вода, индикаторы, растворы каких либо веществ), анализируется возможность их взаимодействия с распознаваемыми веществами. Проще всего это делать в табличной форме, занося предполагаемые признаки реакций или их отсутствие в ячейки таблицы. Анализируя эти признаки можно составить план распознавания веществ.

Если же дополнительных реактивов нет, или реакции с ними не дают полного решения задачи, приходится анализировать возможность взаимодействия веществ между собой. Задача 2.2 - как раз такой случай. По физическим свойствам все предложенные растворы бесцветны и не имеют характерного запаха, дополнительных реактивов нет.

Решение подобных задач начинается с составления матрицы взаимодействий веществ между собой (параллельно записываются уравнения соответствующих реакций:

	KOH	Na2CO3	HCl	Al2(SO4)3	KCl
KOH		-	-	ос.(р)	-
Na2CO3	-		газ	ос.+газ	-
HCl	-	газ		-	-
Al2(SO4)3	ос.(р)	ос.+газ	-		-
KCl	-	-	-	-
Итог	ос.(p)	газ, ос.+газ	газ	ос.(p), ос.+газ	нет

В ячейки матрицы сокращениями или условными обозначениями (стрелки) заносятся признаки протекания реакций - изменение цвета, образование осадков, их возможная растворимость в избытке одного из реактивов, выделение газа, появление запаха. Следует обратить внимание, что не всякая химическая реакция сопровождается заметным эффектом. Так, в ячейке KOH/HCl стоит прочерк: никаких видимых эффектов, кроме крайне незначительного теплового эффекта у этой реакции нет.

В строке "Итог" суммируются все возможные эффекты для данного вещества. Так для нашей задачи указано, что карбонат натрия должен в одном случае дать реакцию с выделением газа, и в другом - реакцию с одновременным выпадением осадка и выделением газа (это результат полного гидролиза при взаимодействии растворов карбоната натрия и сульфата алюминия:
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2)

В этой задаче итоговая строка показывает, что все вещества отличаются между собой по числу и характеру эффектов. Это позволяет построить достаточно простой план распознавания:

1. В каждую из четырех пробирок нальем немного (1-2 мл) одного из четырех разных растворов. Добавим в каждую пробирку равный объем пятого раствора и запишем признаки протекания реакций.

- Сравним число и характер эффектов с итоговой строкой матрицы взаимодействий, и по совпадению определим пятое вещество. (Так, если ни в одной из четырех пробирок не было никаких признаков реакций, - пятый раствор - раствор KCl)

2. Повторим операцию для четырех оставшихся растворов: в три пробирки нальем немного трех разных растворов и испытаем четвертым, запишем признаки протекания реакций.

- С учетом ранее проведенной реакции четвертого вещества с пятым и тремя новыми определим четвертое вещество.

3. Повторим операцию для трех оставшихся растворов: в две пробирки нальем немного разных растворов и испытаем третьим,

- с учетом ранее проведенных реакций определим третье вещество.

4. Испытаем взаимодействие двух оставшихся веществ,

- с учетом ранее проведенных реакций определим эти вещества.

Это полный план распознавания, включающий в себя последовательное изучение взаимодействий всех веществ. Однако в реальной работе он может сильно сократиться в зависимости от характера задачи и последовательности распознавания веществ. Так если нам повезет, и на первом этапе будет обнаружен карбонат натрия, то одновременно с ним мы узнаем еще два вещества: то вещество, какое реагировало с ним, образуя газ - это HCl, а то, которое дало газ и осадок - это Al2(SO4)3. На втором этапе используя уже найденное вещество, сульфат алюминия, как реактив, легко различить KOH и KCl. Т.е. реальный ход работы (если задача будет дана на экспериментальном туре) будет состоять из двух этапов [3,С. 75].

7. Тренировочные знания

Задание 1

Даны три пронумерованные пробирки с растворами: хлорида натрия, бромида натрия и иодида калия. Определите при помощи характерных реакций каждое из указанных веществ. Составьте уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде:

Задание 2

Даны три пронумерованные пробирки с растворами: хлорида натрия, сульфата натрия и карбоната натрия. Определите при помощи характерных реакций каждое из указанных веществ. Составьте уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде:

Задание 3.

Проделайте реакции, подтверждающие качественный состав хлорида бария.

Задание 4.

Проделайте реакции, подтверждающие, что в состав серной кислоты входят катионы водорода и сульфат анионы.

Задание 5.

Даны вещества: гидроксид натрия, сульфат меди, хлорид цинка, сульфат железа(2), хлорид железа(3). Не используя другие реактивы, определите, в какой пробирке находится каждое из веществ.

Задание 6. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие пары веществ:

 1) KOH и NaOH 2) CuSO₄ и BaCl₂

 3) HNO₃ и Na₂CO₃   4) HNO₃ и H₂SO₄

 5) AlCl₃ и NaOH 6) Cu(NO₃)₂ и NaOH

Задание 7. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие ионы: Ba²⁺, OH ^- , SO₄^{2 -} , Na⁺, Cu²⁺, K⁺, Al³⁺. Какие реакции будут происходить между некоторыми из них [5].

1. Задачи повышенного уровня сложности

Задача 1. В 1928 г. английский ученый Руфф получил бесцветный газ А, сжижающийся при сильном охлаждении в прозрачную, легко подвижную жидкость. Соединение Ареагирует с водородом со вспышкой, а с водяным паром - только при поджигании искровым разрядом. В обеих реакциях образуется газообразное при обычных условиях вещество B, которое легко ассоциирует в жидком состоянии. Плотность его мономера по гелию равна пяти. Продуктом реакции газа А с водяным паром, кроме B, является смесь газов D и C. Эквимолярная смесь газов D и C при охлаждении превращается в синюю жидкость E, застывающую в бледно-голубую массу. Известно, что при контакте D с воздухом появляется окраска, которая постепенно исчезает при охлаждении смеси.
1) Установите формулы веществ, учтя, что вещества C, D, Е оксиды одного элемента X.
2) Напишите уравнения реакций всех описанных в задаче превращений.
3) Объясните способность вещества B к ассоциации. Методика решения:

Объемный текст с большим числом обозначений веществ, описаний свойств, множество другой разнородной информации способны привести решающего в состояние ступора. Первое, что можно посоветовать при решении такого вида задач - преобразовать их из текстовой формы в схематическую, вынести на эти схемы основную информацию текста. Это помогает лучше понять содержащуюся в тексте информацию, найти необходимые подсказки. Оказывается, всю задачу можно уложить в 4 строчки:

Aг + H2 = Bг … 
A + H2O (искра)= Bг + Dг + Cг 
Dг + Cг = Eж, голуб, син. крист
Dг + воздух(O2?) = (окраска) (охл)= (бесцв)

Подсказками служит то, что C, D, Е - оксиды одного элемента X. Это приводит к мысли, что A- соединение элементов X и Y, а B - водородное соединение элемента Y. Одной из подсказок является и количественная характеристика - плотность по гелию. Молекулярная масса В (Mr=20) позволяет найти элемент Y = F (фтор). Схема постепенно конкретизируется:

XFa(г) + H2 = HF(г) + … 
XFa(г) + H2O (искра)= HF(г) + XOb(г) + XOc(г) 
XOb(г) + XOc(г) = XOd(ж, голуб, син. крист)
XOc(г) + воздух(O2?) = XOe(г, окраска) (охл)= (бесцв)

Многочисленность оксидов, их окраски, агрегатное состояние, поведение одного из них на воздухе позволяют догадаться, что элемент X - это азот, а соединение А - фторид азота NF3.

Задача 2. Соединение А, являющееся сильным окислителем, можно получить, пропуская жёлто-зелёный газ Б (галоген) через горячий концентрированный раствор едкого кали (реакция 1). При этом помимо А образуется соль В. Если А нагреть в присутствии оксида марганца (IV) до 400⁰С, то выделится двухатомный газ Г плотностью по фосфину 0,94, а в остатке будет В (реакция 2). Однако, если термолиз проводить без катализатора, то наряду с В образуется соединение Д (реакция 3). Д плохо растворимо в воде в отличие от своего натриевого аналога.

1. Установите вещества А-Д, напишите уравнения реакций 1-3. Назовите вещества А, Д.

2. Напишите уравнение реакции разложения Д (реакция 4)

Методика решения:

Жёлто-зелёный газ, это, вероятнее всего, хлор.

Реакция 1: 6KOH_(гор.) + 3Cl₂ → KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

Реакция 2: 2KClO₃ ^{диоксид Mn, 400С} → 2KCl + 3O₂

Реакция 3: 4KClO₃ ^400С → KCl + 3KClO₄

Значит, А – хлорат калия KClO₃, Б – хлор Cl₂, В – хлорид калия KCl, Г – кислород (плотность по фосфину= 32/34 = 0,94), Д – перхлорат калия KClO₄.

Реакция 4: KClO₄ ^550-620С → KCl + 2O₂.

Задача 3. Целестин (от лат. caelestis — небесный) – это природный минерал, образующий красивые бледно-голубые или розово-красные кристаллы. В состав целестина входит элемент Х, проявляющий валентность II в своих соединениях. Известно, что осадок А, образующийся при добавлении к раствору глауберовой соли раствора хлорида бария (реакция 1), содержит атомы элемента той же группы, в которой находится элемент Х.

При нагревании навески А с коксом (t=1100⁰C) получили твёрдый остаток Б и токсичный газ (хороший восстановитель) В (реакция 2). Затем Б растворили в избытке подогретой воды, и выделился газ Г с неприятным запахом (реакция 3). Когда проводили аналогичные операции с такой же навеской целестина, оказалось, что при её нагревании с коксом (реакция 4) помимо твёрдого белого остатка Д и газа В выделяется ещё и газ Е, вызывающий помутнение баритовой воды (реакция 5); а при растворении Д в воде газ Г начал выделяться лишь при кипячении раствора (реакция 6).

1. Напишите уравнения упомянутых реакций.

2. Определите химический состав целестина, если известно, что в реакции 5 выделилось 50,12 г осадка, а в реакции 6 – на 1,21 л газа Г больше, чем в реакции 3.

3. Какие названия есть у минерала, имеющего такой же химический состав, что и А?

Методика решения:

Реакция 1 – Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl Реакция 2 – BaSO₄ + 4С ^{1100 С} → BaS + 4CO

Реакция 3 – BaS + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂S

Зная, что свойства целестина схожи со свойствами BaSO₄ (А) и используя информацию о реакциях 4-6, можно написать:

Реакция 4 – XSO₄ + 3С ^{1100 С} →XS + 2СО + СО₂

Реакция 5 – Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃ + H₂O Реакция 6 – XS + 2H₂O ^{кипячение} → X(OH)₂ + H₂S

Таким образом, А – BaSO₄; Б – BaS; В – CO; Г – H₂S; Д – XS; Е – СО₂

2. Найдём количество выделившегося в реакции 4 углекислого газа: из уравнения реакции 5 υ(СО₂) = υ (BaCO₃₎ = m(BaCO₃):М(BaCO₃) = 0,254 моль.

3. Определим количество сероводорода, выделившегося в реакции 3:

По уравнениям реакций 4 и 6: υ(H₂S) = υ(XSO₄) = υ(СО₂), тогда количество сероводорода (реакция 3) равно 0,254 – 1,21:22,4 = 0,2 моль. Следовательно, и количество сульфата бария равно 0,2 моль.

4. Определим элемент Х. Примем за х атомный вес элемента Х и составим уравнение:

m(BaSO₄) = m(XSO₄);

233,3*0,2 = (x + 96)*0,254;

х = 87,7 г/моль , что соответствует стронцию Sr.

Значит, химическая формула целестина – SrSO₄.

5. Барит, или тяжёлый шпат [4].

Заключение

Пособие включает в себя вопросы базового и повышенного уровня сложности для 8-9 класс химия по теме «Качественные реакции в неорганической химии». Данное пособие позволит обучающимся качественно подготовиться к итоговой аттестации, а также к решению олимпиадных задач.

Отличительной особенностью данного пособия является наличие тренажера по данной теме, что позволит закрепить материал. К задачам повышенной сложности приведена методика решения.

Пособие содержит справочный материал: качественные реакции на катионы и анионы.

Данное пособие ориентированно на обучающихся 8- 9-ых классов, может также быть использована для работы на уроках химии, индивидуальной работе, для подготовки обучающихся к олимпиадам.

Список литературы

1. Александрова, Э.А. Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В 2-х т. Т. 2. Физико-химические методы анализа / Э.А. Александрова. - М.: Колос С, 2011. - 352 c.

2. Габриелян О.С. Учебник по химии за 8 класс / О.С. Габриелян.- издательство: 15-е изд., стереотип. - М.: Дрофа 2009 год.

3. Иванова, М.А. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: Учебное пособие / М.А. Иванова. - М.: ИЦ РИОР, 2013. - 289 c.

4. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1993.

5. ФИПИ [Электронный ресурс]: http://www.fipi.ru/Oge-i-gve-9/demOversii-sPeciFikacii-kOdiFikatOry ( дата обращения: 05.09.2016г)