Олимпиада по биологии

№

Выполнение эксперимента

Вывод

Предварительные испытания: соль следует разделить ~ на 3 части, из одной части приготовить ~ 3-4 мл раствора. методом исключения

Отсутствующие катионы и анионы отбрасываются методом исключения.

1

Соль – бледные (почти белые) голубовато-зеленоватые кристаллы или порошок, хорошо растворяется в воде, раствор бесцветный:

Отсутствуют катионы: Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cr³⁺, Fe³⁺

2

Отсутствие реакции окрашивания пламени:

Отсутствуют катионы Na⁺, Pb²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Cu²⁺.

3

Добавление к нескольким кристаллам “задачи”, помещённым на предметное стекло, капли кислоты (серной или соляной) показывает отсутствие выделения газа и запаха.

Вывод – нет анионов SO₃^2- , CO₃^2-, S^2-, CH₃COO^-.

Исследование раствора:

4

Раствор без осадка имеет слабо-кислую среду

Отсутствует катион Sn²⁺: в нейтральных и слабокислых растворах соли олова гидролизуются, продукты гидролиза выпадают в осадок.

5

При добавлении раствора HCl осадок не выпадает

Отсутствуют катионы: Ag⁺, Pb²⁺

6

При добавлении раствора H₂SO₄ осадок не выпадает

Отсутствуют катионы: Са²⁺, Ва²⁺, Ag⁺

7

При добавлении кислот осадок не выпадает

Отсутствует анион SiO₃^2-

8

При добавлении растворов NaOH или КОН выпадает белый осадок (с чистым реактивом), быстро меняющий окраску на воздухе (буреет), в избытке щелочей при нагревании изменение окраски осадка усиливается, но растворения осадка не происходит.

Отсутствуют катионы: Al³⁺, Zn²⁺.

Изменение цвета осадка – признак окислительно-восстановительной реакции: следует проверить наличие катионов Fe²⁺ и Mn²⁺;

требует проверки катион NH₄⁺.

9

+ NaOH - (пробирочная реакция), нагревание на водяной бане. Поднесённая к отверстию пробирки влажная универсальная индикаторная бумага показывает рН ~ 9 (синеет). Образующийся осадок постепенно буреет.

Вывод: в состав соли входит катион NH₄⁺.

10

+ K₃[Fe(CN)₆] – (пробирочная или капельная реакция): образование синего осадка свидетельствует о присутствии Fe²⁺.

Вывод: в состав соли входит катион Fe²⁺.

11

Проверка наличия анионов: Cl^-, Br^-, I^- , и SO₄^2-

12

К отдельным порциям «задачи»:

+ 1 каплю AgNO₃ осадок не выпадает;

+ 5 капель AgNO₃ выпадает белый осадок (не творожистый).

Образование осадка происходит при добавлении избытка AgNO₃, это характерно для Ag₂SO₄, который растворим в воде в большей степени, чем AgCl.

Вывод: отсутствует Cl^-.

13

+ BaCl₂. Выпадает белый осадок нерастворимый в разбавленных минеральных кислотах и щелочах.

Вывод: в состав соли входит анион SO₄^2-.

Вывод 1. В состав соли входят катионы Fe²⁺ и NH₄⁺ и анион SO₄^2-.

При высушивании при 100˚С масса соли уменьшилась на 27,6 %., значит соль – кристаллогидрат: (NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙nН₂О

14

Вычисление зачения n:

М((NH₄)₂SO₄ + FeSO₄) = 284 г/моль; М(H₂O) = 18 г/моль

m((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) составляет 100% - 27,6 % = 72,4 % массы кристаллогидрата,

m(NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙nН₂О) = (284∙100%):72,4% = 392 г/моль;

n(Н₂О) = (392 – 284):18 = 6 моль

Вывод 2 (oтвет): (NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙6Н₂О (или (NH₄)₂SO₄∙FeSO₄∙6H₂O)

Уравнения реакций:

1. (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = 2NH₃↑ + 2H₂O + Na₂SO₄ при нагревании

2. FeSO₄ + 2NaOH = ↓Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

3. 4Fe(OH)₂↓ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃↓

4. FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆].= KFeFe(CN)₆↓ + K₂SO₄

5. (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2 NH₄Cl

или FeSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ +FeCl₂

1.

Открытие 2-х катионов и 1 аниона по 4 балла

12 баллов

2.

Доказательство отсутствия оставшихся 22 катионов и анионов из табл. растворимости по 0,5 балла

11 баллов

3.

Расчет значения «n» в формуле кристаллогидрата

2 балла

4.

5 уравнений реакций

5 баллов

ИТОГО:

30 баллов