实验六常见无机阴离子的分离与鉴别

实验六常见无机阴离子的分离与鉴别一、实验目的

1、熟悉常见阴离子的有关性质并掌握它们的鉴别反应。

2、进一步培养观察实验和分析现象中所遇到的问题的能力

常见阴离子有以下13种：SO42-、SiO32-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac－在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点：

(1)阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。

(2)阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。二、实验原理

在阴离子的分析中，由于阴离子间的相互干扰较少，实际上许多离子共存的机会也较少，因此大多数阴离子分析一般都采用分别分析法，如体系SO42-、NO3-、Cl-、CO32-。只有在鉴定时，当某些阴离子发生相互干扰的情况下，才适当采取分离手段，即系统分析法，如S2-、SO32-、S2O32-；Cl-、Br-、I-等。分别分析方法并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。初步试验包括挥发性试验、沉淀试验、氧化还原试验等，具体为：1.挥发性实验（利用PH试纸及稀硫酸加之闻味）待检离子：SO32-、CO32-、S2O32－、S2-、NO2-反应方程式：

2H++CO32-=H2O+CO2↑ 2H++SO32-=H2O+SO2↑ 2H++S2O32-=H2O+SO2↑+S↓(黄）

2H++S2-=H2S↑ 2H++NO2-=NO↑+H2O

2.沉淀实验

(1)与BaCl2的反应（钡组阴离子的检验）

SO42-、SiO32-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac－反应方程式：

Ba2++SO42-=BaSO4↓（白）

BaSO4↓+HCl=不反应

3Ba2++2PO43-=Ba3(PO4)2↓（白）

Ba3(PO4)2+3HCl=BaCl2+H3PO4 Ba2++CO32-=BaCO3↓（白）

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ Ba2++SO32-=BaSO3↓（白）

BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑

Ba2++S2O32-=BaS2O3↓（白）

BaS2O3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑+S↓

而S2-、、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac－中加入BaCl2后无现象。反应方程式：

2Ag++SO42-=Ag2SO4↓（白）

Ag2SO4+HNO3=不反应

3Ag++PO43-=Ag3PO4↓（黄）

Ag3PO4+3HNO3=AgNO3+H3PO4 2Ag++CO32-=AgCO3↓（白）

AgCO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑ 2Ag++SO32-=Ag2SO3↓（黄）

Ag2SO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+SO2↑ 2Ag++2S2-=Ag2S↓（黑）

(2)

与AgNO3的反应（银盐组阴离子的检验）

Ag++Cl-=AgCl↓（白）

AgCl+HNO3=不反应

Ag++Br-=AgBr↓（黄）

AgBr+HNO3=不反应

Ag++I-=AgI

↓（黄）

AgI+HNO3=不反应其它离子如NO3-、NO2-无明显现象3.氧化还原性试验

氧化性试验（淀粉KI试验）:

2I-+4H++2NO2-=2NO↑+2H2O+I2

其余离子无明显现象。

还原性试验（KMnO4褪色试验）:

2MnO4-+5SO32-

+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O

4MnO4-+5S2O32-+9H+=10SO42-+4Mn2++18H2O

2MnO4-+10Br-+16H+=2Br2+2Mn2++8H2O

2MnO4-+10I-+16H+=2I2+2Mn2++8H2O2MnO4-+5NO2-+16H+=5NO3-+2Mn2++8H2O2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O2MnO4-+5S2-+16H+=5S↓（黄）+2Mn2++8H2O其余离子无明显现象

I2淀粉褪色试验

I2+S2-

=2I-+S↓ I2+2S2O32-

=2I-+S4O62- H2O+I2+2SO32-

=2H++2I-+SO42-

三、实验具体方法某混合离子试液可能含有SO42-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-按下列步骤进行分析，确定试液中含有哪些离子。（1）初步检验

A

、用pH试纸测试未知试液的酸碱性

如果溶液呈酸性，哪些离子不可能存在？如果试液呈碱性或中性，可取试液数滴，用3mol·L-1H2SO4酸化并水浴加热。若无气体产生，表示CO32-、NO2-、S2-、SO32-、S2O32-等离子不存在；如果有气体产生，则可根据气体的颜色、臭味和性质初步判断哪些阴离子可能存在。（一般为避免气体逸出，发生氧化还原反应、价态的变化，通常将试样制成碱性溶液）B、钡组阴离子的检验

在离心试管中加入几滴未知液，加入1~2滴1mol·L-1BaCl2溶液，观察有无沉淀产生。如果有白色沉淀产生，可能有SO42-、SO32-、PO43-、CO32-等离子(S2O32-的浓度大时才会产生BaS2O3沉淀)。离心分离，在沉淀中加入数滴6mol·L-1HCl，根据沉淀是否溶解，进一步判断哪些离子可能存在。

C、银盐组阴离子的检验

取几滴未知液，滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。如果立即生成黑色沉淀，表示有S2-存在；如果生成白色沉淀，迅速变黄变棕变黑，则有S2O32-。但S2O32-浓度大时，也可能生成Ag(S2O3)23-不析出沉淀。Cl-、Br-、I-、CO32-、PO43-都与Ag+形成浅色沉淀，如有黑色沉淀，则它们有可能被掩盖。离心分离，在沉淀中加入6mol·L-1HNO3，必要时加热。若沉淀不溶或只发生部分溶解，则表示有可能Cl-、Br-、I-存在。

E、还原性阴离子检验

取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，然后加入1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。若KMnO4的紫红色褪去，表示可能存在哪些离子？

取几滴未知液，然后加入1~2滴I2淀粉溶液。若褪色，表示可能存在哪些离子？

根据(A)~(E)实验结果，判断有哪些离子可能存在。D、氧化性阴离子检验

取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，加淀粉2~3滴，再加入几滴0.1mol·L-1KI溶液。振荡后，溶液呈蓝色，说明有NO2-存在(若溶液中有SO32-等，酸化后NO2-先与它们反应而不一定氧化I-，溶液呈蓝色不能说明无NO2-)。（2）确证性试验

根据初步试验结果，对可能存在的阴离子进行确证性试验。四、注意事项1、在观察BaS2O3沉淀时，如果没有沉淀，应用玻璃棒摩擦试管壁，加速沉淀生成。2、注意观察Ag2S2O3在空气中氧化分解的颜色变化。3、在还原性试验时一定要注意，加的氧化剂KMnO4和I2-淀粉的量一定要少，因为阴离子的浓度很低。如果氧化剂的用量较大时，氧化剂的颜色变化是不容易看到的。 五、思考题

1、在氧化性，还原性实验中，稀HNO3，稀HCl和浓H2SO4是否可以代替稀H2SO4酸化试液，为什么？答：不可以，HNO3和浓H2SO4，具有氧化性，而稀HCl具有还原性。混合离子的分离与鉴定Cl-，Br-，I-AgClAgBrAgIAg+HNO3Ag(NH3)2+

Cl-白色沉淀，示有Cl-AgBrAgIH2O，Zn粉，加热饱和氯水，CCl412％(NH4)2CO3AgZnBr-，I-CCl4层紫色示有I-水层I2Br-Cl-饱和氯水CCl4层橙黄色示有Br-水层无色IO3-,Cl-

3、有酸性未知液，定性分析报告如下(1)Fe3+、Na+

、SO42-、NO2