Теория к заданию 25 из ЕГЭ по химии
Качественные реакции на неорганические вещества и ионы
Качественные реакции на катионы и анионы некоторых неорганических веществ
Качественные реакции на анионы.
Анион | Условие, реактив, катион | Признаки и сокращенное ионное уравнение реакции |
$Cl^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Белый творожистый осадок:$Ag^{+}+Cl^{-}→AgCl↓$ |
$Br^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Желтоватый творожистый осадок: $Ag^{+}+Br^{-}→AgBr↓$ |
$I^{-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+}$ | Желтый творожистый осадок: $Ag^{+}+I^{–}→AgI↓$ |
$SO_4^{2-}$ | Растворимые соли бария $Ba^{2+}$ | Белый осадок: $Ba^{2+}+SO_4^{2-}→BaSO_4↓$ |
$NO_3^{-}$ | $H_2SO_4(конц)$ и $Cu$ | Выделение бурого газа: $Cu+NO_3^{-}+2H^{+}=Cu^{2+}+NO_2↑+H_2O$ |
$PO_4^{3-}$ | Нитрат серебра $Ag^{+} | Ярко-желтый осадок:$3Ag^{+}+PO_4^{3-}→Ag_3PO_4↓$ |
$CrO_4^{2-}$ | Растворимые соли бария $Ba^{2+}$ | Желтый осадок: $Ba^{2+}+CrO_4^{2-}=BaCrO_4↓$ |
$S^{2-}$ | Растворимые соли меди $Cu^{2+}$ | Черный осадок: $Cu^{2+}+S^{2–}=CuS↓$ |
$CO_3^{2-}$ | Кислоты $H^{+}$ | Выделение газа без запаха: $2H^{+}+CO_3^{2-}=H_2O+CO_2↑$ |
$OH^{-}$ | Лакмус | Синий цвет раствора |
Фенолфталеин | Малиновый цвет раствора | |
Метиловый оранжевый | Желтый цвет раствора |
Качественные реакции на катионы.
Катион | Условие, реактив, анион | Признаки, сокращенное ионное уравнение реакции |
$H^{+}$ | Лакмус | Красный цвет раствора |
Метиловый оранжевый | Розовый цвет раствора | |
$NH_4^{+}$ | Щелочь, $OH^{–}$, $t°$ | Выделение газа с резким запахом: $NH_4^{+}+OH^{-}=NH_3↑+H_2O$ |
$Ag^{+}$ | Соляная кислота, растворы хлоридов, $Cl^{–} | Белый творожистый осадок: $Ag^{+}+Cl^{–}→AgCl↓$ |
$Li^{+}$ | Пламя | Красное окрашивание |
$Na^{+}$ | Пламя | Желтое окрашивание |
$K^{+}$ | Пламя | Фиолетовое окрашивание |
$Ca^{2+}$ | Пламя | Кирпично-красное окрашивание |
Растворы карбонатов, $CO_3^{2−}$ | Белый осадок: $Ca^{2+}+CO_3^{2-}→CaCO_3↓$ | |
$Ba^{2+}$ | Пламя | Желто-зеленое окрашивание |
Серная кислота, растворы сульфатов, $SO_4^{2−}$ | Белый (мелкокристаллический) осадок: $Ba^{2+}+SO_4^{2-}→BaSO_4↓$ | |
$Cu^{2+}$ | Пламя | Зеленое окрашивание |
Вода | Гидратированные ионы $Cu^{2+}$ имеют голубую окраску | |
Щелочь, $OH^{–}$ | Синий осадок: $Cu^{2+}+2OH^{-}=Cu(OH)_2↓$ | |
$Fe^{2+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Зеленоватый осадок: $Fe^{2+}+2OH^{–}=Fe(OH)_2↓$ |
Красная кровяная соль $K_3, Fe(CN)_6^{3−}$ | Синий осадок (турнбулева синь): $3Fe^{2+}+2^{3-}=Fe_3_2↓$ | |
$Fe^{3+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Бурый осадок: $Fe^{3+}+3OH^{–}=Fe(OH)_3↓$ |
Роданид аммония $NH_4SCN, SCN^{–}$ | Кроваво-красный осадок: $3Fe^{3+}+3CNS^{-}⇄Fe(SCN)_3↓$ | |
$Fe^{3+}$ | Желтая кровяная соль $K_4$ | Темно-синий осадок (берлинская лазурь): $4Fe^{3+}+3^{4–}=Fe_4_3↓$ |
$Al^{3+}$ | Щелочь, $OH^{–}$ | Желеобразный осадок белого цвета, растворяется в избытке раствора щелочи: $Al^{3+}+3OH^{–}=Al(OH)_3↓$ |
Вещество | Реактив, условие | Признаки реакции |
$CH_2=CH_2$ | Раствор $KMnO_4, H^{+}$ | Обесцвечивание раствора |
Раствор $Br_2$ | Обесцвечивание раствора | |
$C_2H_5OH$ | $CuO$ | Изменение цвета проволоки, выделение паров с фруктовым запахом |
$Cu(OH)_2$ | Образование ярко-синего раствора | |
Раствор $Br_2$ | Выпадение белого осадка | |
Раствор $FeCl_3$ | Фиолетовое окрашивание | |
$Cu(OH)_2, t°$ | Образование красного осадка $Cu_2O$ | |
$Ag_2O, t°$ | Образование «серебряного зеркала» | |
$CH_3COOH$ | Лакмус | Красное окрашивание |
Раствор $Na_2CO_3$ | Выделение газа | |
$HCOOH$ | Лакмус | Красное окрашивание |
Раствор $KMnO_4, H^{+}$ | Обесцвечивание раствора | |
Раствор $Na_2CO_3$ | Выделение газа | |
$C_{17}H_{33}COOH$ | Раствор $Br_2$ | Обесцвечивание раствора |
Раствор $KMnO_4$ | Обесцвечивание раствора | |
$C_{17}H_{35}COONa$ раствор мыла | $H^{+}$ | Образование белых хлопьев |
$C_{6}H_{12}O_6$ | $Cu(OH)_2$ | Ярко-синее окрашивание; при нагревании образование красного осадка |
$Ag_2O$ | Образование «серебряного зеркала» | |
$(C_{6}H_{10}O_5)_n$ крахмал | Раствор $I_2$ | Синее окрашивание |
Раствор $Br_2$ | Выпадение белого осадка | |
Белок яичный (раствор) | $HNO_3$ | Образование осадка желтого цвета |
$Cu(OH)_2$ | Фиолетовое окрашивание |
Примеры качественных реакций на катионы
Катион | Воздействие и реактив | Наблюдаемая реакция |
---|---|---|
Li+{\displaystyle {{\ce {Li^{+}}}}} | Пламя | Карминово-красное окрашивание |
Na+{\displaystyle {{\ce {Na^{+}}}}} | Пламя | Жёлтое окрашивание |
K+{\displaystyle {{\ce {K^{+}}}}} | Пламя | Фиолетовое окрашивание |
Ca2+{\displaystyle {\ce {Ca^{2+}}}} | Пламя | Кирпично-красное окрашивание |
Sr2+{\displaystyle {{\ce {Sr^{2+}}}}} | Пламя | Карминово-красное окрашивание |
Ba2+{\displaystyle {{\ce {Ba^{2+}}}}} | 1. Пламя
2. SO42−{\displaystyle {\ce {SO_4^{2-}}}} |
1. Жёлто-зелёное окрашивание
2. Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах Ba2++SO42−→BaSO4↓{\displaystyle {\mathsf {Ba^{2+}+SO_{4}^{2-}\rightarrow BaSO_{4}\downarrow }}} |
Cu2+{\displaystyle {{\ce {Cu^{2+}}}}} | Вода | Гидратированные ионы Cu2+{\displaystyle {{\ce {Cu^{2+}}}}} имеют голубую окраску |
Pb2+{\displaystyle {{\ce {Pb^{2+}}}}} | S2−{\displaystyle {{\ce {S^{2-}}}}} | Выпадение чёрного осадка сульфида свинца(II)
Pb2++S2−→PbS↓{\displaystyle {\mathsf {Pb^{2+}+S^{2-}\rightarrow PbS\downarrow }}} |
Ag+{\displaystyle {{\ce {Ag^{+}}}}} | Cl−{\displaystyle {{\ce {Cl^{-}}}}} | Выпадение белого осадка хлорида серебра
Ag++Cl−→AgCl↓{\displaystyle {\mathsf {Ag^{+}+Cl^{-}\rightarrow AgCl\downarrow }}} |
Fe2+{\displaystyle {\ce {Fe^{2+}}}} | Гексацианоферрат (III) калия K3Fe(CN)6{\displaystyle {\ce {K_3}}} | Выпадение синего осадка берлинской лазури
K++Fe2++Fe(CN)63−→KFeFe(CN)6↓{\displaystyle {\mathsf {K^{+}+Fe^{2+}+^{3-}\rightarrow KFe\downarrow }}} |
Ni2+{\displaystyle {{\ce {Ni^{2+}}}}} | Реактив Чугаева | Выпадение красного осадка |
Качественные реакции неорганических веществ на катионы, анионы, для газов и для щелочных металлов
Качественные реакции на катионы
Катион |
Реактив |
Реакция |
Характерные признаки |
Н+ |
Лакмус Метилоранж |
Красное окрашиваниеРозовое окрашивание |
|
Ва2+ |
Растворимые сульфаты, серная кислота. Пламя спиртовки. |
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
Белый мелкодисперсный осадок BaSO4, нерастворимый в H2O и HNO3.Желто-зеленая окраска пламени. |
Ag+ |
Растворимые хлориды, соляная кислота |
Ag+ + Cl- = AgCl↓ |
Белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в H2O и HNO3 |
NH4+ |
Раствор щелочи, нагревание, влажная фильтровальная бумажка, пропитанная лакмусом или фенолфталеином; палочка, смоченная HCl(конц) |
Специфический запах аммиака. Изменение окраски бумажки. Палочка, смоченная HCl(конц) «дымит» |
|
Al3+ |
Растворы щелочи, кислоты |
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- |
Белый осадок Al(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи |
Zn2+ |
Растворы щелочи, кислоты |
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2O Zn(OH)2 + 2OH- = [Zn(OH)4]2- |
Белый осадок Zn(OH)2, растворимый в кислоте в избытке щелочи |
Mg2+ |
Раствор щелочи |
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ |
Белый осадок Mg(OH)2, нерастворимый в избытке щелочи |
Cr3+ |
Растворы щелочи, кислоты |
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓ Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + OH- = [Cr(OH)4]- |
Cеро-зеленый осадок Cr(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи |
Fe2+ |
Раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] |
3Fe2++2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓ |
Образование турнбулевой сини Fe3[Fe(CN)6]2 |
Fe3+ |
Раствор роданида аммония NH4CNS Раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] |
Fe3+ + 3CNS- = Fe(CNS)3 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓ |
Кроваво-красное окрашивание раствора Образование берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3 |
Cu2+ |
Раствор щелочи с последующим нагреванием |
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ Cu(OH)2 → CuO + H2O |
Ярко-голубой студенистый осадок, нерастворимый в избытке щелочи, разлагающийся при нагревании на черный осадок CuO и воду |
Качественные реакции на анионы
OH- |
Лакмус |
Синее окрашивание |
|
Фенолфталеин |
Малиновое окрашивание |
||
Метилоранж |
Желтое окрашивание |
||
Cl- |
Раствор нитрата серебра AgNO3 |
Ag+ + Cl- = AgCl↓ |
Белый творожистый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3 |
Br- |
Раствор нитрата серебра AgNO3 |
Ag+ + Br- = AgBr↓ |
Светло-желтый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3 |
I- |
Раствор нитрата серебра AgNO3 |
Ag+ + I- = AgI↓ |
Желтый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3 |
NO3— |
Концентрированная серная кислота и медная стружка при нагревании |
H2SO4+ 2NH4NO3=(NH4)2SO4 + 2HNO3 4HNO3+Cu → Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O |
Бурый газ (NO2), голубая окраска раствора |
SO42- |
Раствор соли бария |
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
Белый мелкодисперсный осадок, нерастворимый в H2O и HNO3 |
SO32- |
Сильная кислота |
Газ с резким специфическим запахом |
|
S2- |
Раствор соли свинца |
Pb2+ + S2- = PbS↓ |
Черно-бурый осадок |
CO32- |
Cильная кислота |
Газ без цвета и запаха, не поддерживает горение |
|
HCO3— |
|||
PO43- |
Раствор нитрата серебра в слабощелочной среде |
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓ |
Желтый осадок, растворимый в HNO3 |
HPO43- |
3Ag+ + HPO42- = Ag3PO4↓ +H+ |
||
H2PO4 — |
3Ag+ + H2PO4— = Ag3PO4 +2H+ |
Качественные реакции для газов
Вещество |
Реактив |
Реакция |
Характерные признаки |
Н2 |
О2 (сжигание) |
2Н2 + О2 = 2Н2О |
Запотевание холодного предмета |
О2 |
С (тлеющая лучинка) |
С + О2 = СО2 |
Вспышка |
Сl2 |
Бумажка, пропитанная крахмальным клейстером и раствором иодида калия |
2KI + Cl2 = 2KCl + I2↓ |
Посинение бумажки |
I2 |
Крахмальный клейстер |
Синее окрашивание |
|
СО2 |
Известковая вода |
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓+ Н2О |
Помутнение раствора |
NH3 |
Хлороводород |
NH3 + HCl = NH4Cl |
Белый дым. Специфический запах NH3, образование белого дыма (NH4Cl) |
Качественные реакции для щелочных металлов
Все соединения щелочных металлов определяют по цвету пламени:
Ba2+ |
желто-зеленое |
K+ | фиолетовое |
Са2+ |
кирпично-красное |
Li+ | ярко-красное |
Na+ | желтое |
Sr2+ | карминово-красное |
Дополнительные материалы
- Решай задание 25 ЕГЭ по химии с ответами.
- Теория по химии для подготовки к ЕГЭ
- Таблица растворимости солей, кислот, оснований в воде
Правила растворимости химических соединений:
- Все нитраты являются растворимыми.
- Практически все соли калия, натрия и аммония растворимы.
- Все хлориды, бромиды и йодиды растворимы, за исключением галогенидов серебра, ртути (I) и свинца (II).
- Все сульфаты растворимы, за исключением сульфатов бария, стронция и свинца (II), которые являются нерастворимыми, и сульфатов кальция и серебра, которые являются умеренно растворимыми.
- Все карбонаты, сульфиты и фосфаты не растворяются за исключением карбонатов, сульфитов и фосфатов калия, натрия и аммония.
- Все сульфиды нерастворимы, за исключением сульфидов щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммония.
- Все гидроксиды нерастворимы за исключением гидроксидов щелочных металлов. Гидроокиси стронция, кальция и бария умеренно растворимы.
Качественные реакции органических соединений (Таблица)
Таблица качественные реакции органических соединений
Органическое соединение | Реактив (реагент) | Качественные реакции органических соединений | Запах |
Алканы | Действие пламя | Обычно определяют путем исключения. Низшие алканы горят голубоватым пламенем | Есть запах |
Алкены С=С |
|
|
Есть запах |
Алкины CH=CH или R-C=CH |
Ag2O (NH2 · H2O) | Бледно-желтый осадок Ag3O3↓ | — |
CuCl (NH3 · H2O) | Красный осадок Cu2O2↓ | — | |
Толуол | KMnO4 (раствор) (кислотный раствор) |
Обесцвечивание раствора (при нагревании) | — |
Бензол | Горение | Качественную реакцию бензола обычно определяют путем исключения. Горит коптящим пламенем | Есть запах |
Фенол |
|
|
Есть запах |
Спирты |
|
|
Есть запах |
Многоатомные спирты | Сu(ОН)2 + NaOH | Синее окрашивание — образование глицератов и другое | Нет |
Амины | 1) Лакмус 2) HHal |
1) В водном растворе — синее окрашивание 2) Образуют соли с галогеноводородами — после выпаривания твердый осадок |
Есть запах |
Анилин | 1) Бромная вода 2) HHal |
1) Обесцвечивание бромной воды, выпадение осадка триброманилина 2) После упаривания твердый осадок — соль гидрогалогенида анилина |
Есть запах |
Альдегиды -CHO | 1) Аg2О 2) Сu(ОН)2 |
1) Реакция серебряного зеркала 2) Выпадение красного осадка Сu2O↓ |
Есть запах |
Карбоновые кислоты -COOH | 1) Лакмус 2) Na2CO2 (раствор) |
1) Красное окрашивание 2) Выделение газа CO2↑ |
Есть запах |
Муравьиная кислота | Ag2O (NH2 · H2O) | Реакция серебряного зеркала (при нагревании) | Есть запах |
Олеиновая кислота | Br2 (раствор) | Обесцвечивание | Есть запах |
Уксусная кислота | Na2CO2 (раствор) | Выделение газа CO2↑ , характерный запах уксуса | Есть запах |
Крахмал | Раствор I2 в KI или спиртовой раствор иода | При качественной реакции на органическое соединение крахмал происходит синее окрашивание | Нет |
Белки | Конц. HNO3 | Желтое окрашивание, при добавлении щелочного раствора — оранжевое | Нет |
Глюкоза -CHO |
|
1) Образование хелата 2) Выпадение красного осадка Cu2O |
Нет |
Сахароза | Cu(OH)2 взвесь | Растворение осадка | Нет |
Cl-производные | Cu + пламя | Зеленое окрашивание пламени парами CuCl2 | Нет |
Мыло (стеарат натрия) | 1) Лакмус 2) HCl |
1) Щелочная среда в результате гидролиза окрашивается в синий цвет 2) Белый осадок ввиде хлопьев стеариновой кислоты |
Нет |
Качественные реакции органических веществ
Вещество, функциональная группа |
Реактив |
Схема реакции |
Характерные признаки |
Непредельные углеводороды (алкены, алкины, диены), кратные связи |
р-р KMnO4 (розовый) |
СН2=СН2 + Н2О + КMnO4 → КОН + MnO2↓+ СН2(ОН)-СН2(ОН) |
обесцвечивание р-ра |
р-р I2 (бурый) |
СН2=СН-CН3 + I2 → СН2(I)-СН(I)-CH3 |
обесцвечивание р-ра |
|
р-р Br2 (желтый) |
СН2=СН2 + Br2 → СН2(Br)-СН2(Br) |
обесцвечивание р-ра |
|
Ацетилен |
аммиачный р-р Ag2O |
образование осадка (ацетиленид серебра) белого цвета (взрывоопасен) |
|
Бензол |
нитрующая смесь HNO3 + H2SO4 |
tC, H2SO4(конц.) C6Н6 + HNO3 → C6H5-NO2 + H2O |
образование тяжелой жидкости светло-желтого цвета с запахом горького миндаля |
Толуол |
р-р KMnO4 (розовый) |
C6Н5-СН3 + KMnO4 + H2SO4 → C6Н5-COOH + H2O + K2SO4 + MnSO4 |
обесцвечивание р-ра |
Фенол (карболовая кислота) |
р-р FeCl3 (светло-желтый) |
C6Н5OH + FeCl3 → (C6Н5O)3Fe + HCl |
окрашивание р-ра в фиолетовый цвет |
насыщенный р-р Br2(бромная вода) |
C6Н5OH + 2Br2 → C6Н2Br3OH↓ + HBr |
образование белого осадка со специфическим запахом |
|
Анилин (аминобензол) |
р-р хлорной извести CaOCl2 (бесцветный) |
окрашивание р-ра в фиолетовый цвет |
|
Этанол |
насыщенный р-р I2 + р-р NaOH |
C2H5OH + I2 + NaOH → CHI3↓ + HCOONa + NaI + H2O |
образование мелкокристаллического осадка СНI3 светло-желтого цвета со специфическим запахом |
CuO (прокаленная медная проволока) |
C2H5OH + CuO → Cu↓ + CH3-CHO + H2O |
выделение металлической меди, специфический запах ацетальдегида |
|
Гидроксогруппа (спирты, фенол, гидроксикислоты) |
Металлический Na |
выделение пузырьков газа (Н2), образование бесцветной студенистой массы |
|
Эфиры (простые и сложные) |
Н2О (гидролиз) в присутствии NaOH при нагревании |
CH3-C(O)-O-C2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH |
специфический запах |
Многоатомные спирты, глюкоза |
Свежеосажденный гидроксид меди (II) в сильно щелочной среде |
ярко-синее окрашивание р-ра |
|
Карбонильная группа – СНО (альдегиды, глюкоза) |
Аммиачный р-р Ag2O |
образование блестящего налета Ag («серебряное зеркало») на стенках сосудов |
|
Свежеосажденный Сu(OH)2 |
R-CHO + Cu(OH)2 → R-COOH + Cu2O↓ + H2O |
образование красного осадка Сu2O |
|
Карбоновые кислоты |
лакмус |
окрашивание р-ра в розовый цвет |
|
р-р Na2CO3 |
выделение СО2 |
||
спирт +H2SO4(конц.) |
R-COOH + HO-R1 RC(O)OR1 + H2O |
специфический запах образующегося сложного эфира |
|
Муравьиная кислота |
Свежеосажденный Сu(OH)2 |
образование красного осадка Сu2O |
|
Аммиачный р-р Ag2O |
«серебряное зеркало» на стенках сосуда |
||
Олеиновая кислота |
р-р KMnO4 (розовый) или I2 (бурый) или Br2(желтый) |
C17H33COOH + KMnO4 + H2O → C8H17-CH(OH)-CH(OH)-(CH2)7-COOH + MnO2↓ + KOH C17H33COOH + I2 → C8H17-CH(I)-CH(I)-(CH2)7-COOH |
обесцвечивание р-ра |
Ацетаты (соли уксусной кислоты) |
р-р FeCl3 |
CH3COONa + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + NaCl |
окрашивание р-ра в красно-бурый цвет |
Стеарат натрия (мыло) |
Н2О (гидролиз) + фенолфталеин |
C17H35COONa + H2O C17H35OOH↓ + NaOH |
окрашивание р-ра в малиновый цвет |
насыщенный р-р соли кальция |
C17H35COONa + Ca2+ (C17H35COO)2Ca↓ + Na+ |
образование серого осадка |
|
Концентрированная неорганическая кислота |
C17H35COONa + H+ C17H355COOH↓ + Na+ |
образование белого осадка |
|
Белок |
пламя |
реакция горения |
запах «паленого», жженых перьев |
НNO3 (конц.);t, °С |
ксантопротеиновая реакция (происходит нитрование бензольных колец в молекуле белка) |
|
|
Свежеосажденный Сu(OH)2 |
биуретовая реакция (образуется комплексное соединение) |
сине-фиолетовое окрашивание р-ра |