4.В лаборатории приготовили водный раствор неизвестного вещества. К полученному раствору добавили несколько миллилитров раствора гидроксида лития и несколько кусочков алюминиевой фольги. Затем полученную смесь нагрели над пламенем спиртовки, в результате образовался газ с резким запахом. При поднесении влажной розовой лакмусовой бумажки к пробирке, с выделяемым газом, она окрасилась в синий цвет. Часть сухого неизвестного вещества поднесли к пламени горелки и пламя окрасилось в малиновый цвет. (а) В результате качественного анализа определено вещество: "Катион Анион Запишите формулу и название соли:

(b) Укажите, какой качественной реакцией можно обнаружить катион В ВОДНОМ растворе данной соли. Составьте сокращенное ионное уравнение обнаружения этого катиона в растворе:
​

Анализ задания:

1. Эксперимент с гидроксидом лития и алюминиевой фольгой:

   • При добавлении гидроксида лития и нагревании с алюминиевой фольгой выделяется газ с резким запахом. Это аммиак (NH₃), который является продуктом взаимодействия алюминия, щелочи и аммонийных ионов ($\text{NH}_4^+$): $$\text{2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑}$$ $$\text{NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + NaCl + H₂O}$$
   • Влажная розовая лакмусовая бумажка окрашивается в синий цвет, подтверждая наличие аммиака, который обладает щелочной реакцией.

2. Окрашивание пламени:

   • Окрашивание пламени в малиновый цвет указывает на наличие катиона лития ($\text{Li}^+$).

Определение вещества:

1. Катион:

   • На основании окрашивания пламени и использования гидроксида лития можно утверждать, что в веществе присутствует катион $\text{Li}^+$.

2. Анион:

   • Выделение аммиака указывает на наличие аниона $\text{NH}_4^+$ в составе соли.

3. Формула и название соли:

   • Исходное вещество — это хлорид аммония ($\text{NH₄Cl}$).

   Формула соли: $\text{LiNH₄Cl}$ (возможно как двойная соль).

Ответы на вопросы:

(а) Определение вещества:

• Катион: $\text{Li}^+$.
• Анион: $\text{NH}_4^+$.
• Формула соли: $\text{NH₄Cl}$.
• Название соли: хлорид аммония.

(b) Обнаружение катиона в водном растворе:

• Качественная реакция: Для обнаружения катиона $\text{NH}_4^+$ в растворе соли можно добавить щелочь ($\text{NaOH}$ или $\text{KOH}$) и нагреть. При этом выделяется аммиак ($\text{NH₃}$), который обладает характерным резким запахом. Подтверждением выделения аммиака служит синее окрашивание влажной розовой лакмусовой бумажки.

• Сокращённое ионное уравнение:

  $$\text{NH}_4^+ + OH^- → NH₃↑ + H₂O$$