Thuốc thử nhóm của cation nhóm 4

2.2. Với NaOHFe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 nâu đỏFe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 trắng xanhFe(OH)2 rất dễ bị oxy hóa bởi các tác nhân nh H2O2 hay chính O2không khí để chuyển thành Fe(OH)3:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)2và Fe(OH)3 rất dễ tan trong các acid, nhng không tan trongNH4OH.Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 trắngMn2+ + 2OH- = Mn(OH)2 trắngRiêng Mg(OH)2 do tích số tan lớn nên dễ tan trong môi trờng acidnhẹ của muối NH4Cl:Mg(OH)2Mg2+ + 2OH+ 2NH4Cl2NH4OH + 2Cl-Mn(OH)2 dễ bị oxy hóa để tạo thành MnO2:Mn(OH)2 + H2O2 = MnO2 nâu đen + 2H2OBi3+ + 3OH- = Bi(OH)3 trắngBi(OH)3 tan trong các acid, không tan trong kiềm d. Nhng khi đunnóng, dễ chuyển thành màu vàng, do bị mất nớc:Bi(OH)3 = BiO(OH) vàng + H2O2.3. Với Na2CO3Mn2+ + Na2CO3 = MnCO3 trắng + 2Na+Fe2+ + Na2CO3 = FeCO3 trắng + 2Na+Để lâu trong không khí ẩm FeCO3 bị oxy hóa dần tạo thànhFeOHCO3.4FeCO3 + O2 + 2H2O = 4FeOHCO3 2Fe3+ + 3Na2CO3 + H2O = 2FeOHCO3 đỏ nâu + 6Na+ + CO2FeOHCO3 dễ bị biến thành Fe(OH)3 khi đun nóng:FeOHCO3 + H2O = Fe(OH)3 + CO22Mg2+ + 2Na2CO3 + H2O = (MgOH)2CO3 trắng + 4Na+ + CO22Bi3+ + 3Na2CO3 + H2O = 2BiOHCO3 trắng + 6Na+ + CO272Thuvientailieu.net.vn Các muối carbonat và muối carbonat base này đều tan đợc trong cácacid, riêng (MgOH)2CO3 còn tan đợc trong muối amoni:(MgOH)2CO3 + 4 NH4Cl = 2MgCl2 + 2NH4OH + (NH4)2CO32.4. Với H2S: Trong môi trờng acid:2Bi3+ + 3H2S = Bi2S3đen + 6H+2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + 2H+ + S Trong môi trờng NH3:Fe2+ + S2- = FeS đen2Fe3+ + 3S2- = Fe2S3 đenMn2+ + S2- = MnS hồng nhạtCác kết tủa sulfid này đều tan đợc trong acid loãng, riêng Bi2S3 chỉtan trong HNO3 loãng nóng và HCl đặc:Bi2S3 + 2NO3- + 8H+ = 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H2O2.5. Với Na2HPO4:4Fe2+ + 3HPO42- = FeHPO4 + Fe3(PO4)2 trắng + 2H+Trong môi trờng acid acetic thì chỉ tạo thành Fe3(PO4)2.Fe3+ + 2HPO42- = FePO4 + H2PO43Mn2+ + 4HPO42- = Mn3(PO4)2 trắng + 2H2PO4Phản ứng trên muốn xảy ra hoàn toàn, cần thêm d NH4OH để tạokết tủa MnNH4PO4 khó tan:Mn2+ + HPO42- + NH4OH = MnNH4PO4 + H2OMg2+ + HPO42- = MgHPO4 trắngTrong môi trờng NH4OH + NH4Cl thì tạo thành kết tủa MgNH4PO4:Mg2+ + HPO42- + NH4OH = MgNH4PO4 trắng + H2O2.6. Với tác nhân oxy hóa mạnh Mn2+ MnO4-2Mn2+ + 5PbO2(r) + 4H+ = 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2OKhông màuMàu tím2Mn(NO3)2 + 6HNO3 + 5PbO2(r) = 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2OKhông màuMàu tím73Thuvientailieu.net.vn 2.7. Với KSCNFe3+ + 3KSCN = Fe(SCN)3 đỏ máu + 3K+Fe(SCN)3 + 3KSCN = K3[Fe(SCN)6] tan màu đỏ máu2.8. Với K3[Fe(CN)6]3Fe2+ + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 xanh tua bin + 6K+2.9. Với K4[Fe(CN)6]4Fe3+ + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 xanh phổ + 12K+Bảng 11: Tóm tắt các phản ứng đặc trng của cation nhóm IVCationThuốc thửFeNaOHFe3+Fe(OH)2 trắng xanh,hóa nâu trong Fe(OH)3 nâukhông khíH2ONa2CO32+FeCO3 trắngMn2+Mn(OH)2trắng,hóa nâu trong Mg(OH)2 trắngkhông khíFe(OH)CO3Mg2+MnCO3Mg(OH)CO3Bi3+Bi(OH)3 trắnghoặcBiOClBiONO3 trắngBi(OH)CO3 trắngtrắngNa2HPO4Fe3(PO4)2 trắngKIKSCNK3[Fe(CN)6]FePO4 vàng nhạtMn3(PO4)2 trắngMgHPO4 hoặctrongmôiBiPO4 trắngtrờng NH4OHMgNH4PO4----BiI3 đen, nếu dKI thì tạo BI4màu cam-Fe(SCN)3đỏhoặc dmáu,SCN- tạo phứctan đỏ máu[Fe(SCN)6]3--------Fe3[Fe(CN)6]2xanh tua binFe4[Fe(CN)6]3K4[Fe(CN)6]xanh phổH2S trongmôi trờngacid----Bi2S3 đenPbO2 trongmôi trờngacid--MnO4- màu tím--74Thuvientailieu.net.vn 3. Sơ đồ phân tíchSơ đồ 3*: Sơ đồ lý thuyết phân tích Cation nhúm IV: Fe2+, Fe3+, Bi3+, Mn2+, Mg2+Dung dịch phân tích + NaCO3 bão hòa tới thoáng đục rồi tan+ NH4OH đặc. Ly tâm, lấy kết tủaTủa Fe(OH)2, Fe(OH)3, Mg(OH)2, Mn(OH)2, Bi(OH)3.+ NH4Cl bão hòaNớc ly tâm L1: Mg2+Tủa T1: Fe(OH)2, Fe(OH)3, Mn(OH)2, Bi(OH)3t Tìm Mg2++ HNO3 10%, đun sôiDung dịch: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+Chia thành 4 phầnt Tìm Fe2+t Tìm Fe3+t Tìm Bi3+t Tìm Mn2+Sơ đồ thực hành tơng ứng: xem sơ đồ 3, Phần2. Thực hành phân tíchđịnh tínhbài tập (bài 6)6.1. Hãy hoàn thành các phơng trình phản ứng sau:1) FeCl3 + NaOH ... +....2) Fe(NO3)3 + K4[Fe(CN)6] ... +....3) Fe(NO3)2 + NaOH ... +....75Thuvientailieu.net.vn 4) FeSO4 + K3[Fe(CN)6] ... +....5) Bi(NO3)3 + Na2S ... +....6) Bi(NO3)3 + KId ... +....7) MnSO4 + PbO2 + HNO3 ... +....8) MnSO4 + Na2HPO4 ... +....9) MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH ... +....10) MgCl2 + NH4OH ... +....6.2. Hãy giải thích vì sao có thể hòa tan Mg(OH)2 bằng dung dịchNH4Cl bão hòa? Có thể thay dung dịch NH4Cl bão hòa bằng chấtnào?6.3. Có thể dùng dung dịch KSCN để nhận biết sự có mặt của ion Fe3+trong dung dịch không? Vì sao?6.4. Nếu chỉ dùng dung dịch kiềm, có thể phân biệt đợc hai ion Fe2+và Fe3+ hay không?76Thuvientailieu.net.vn