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文档简介

关于常见离子的定性分析一、分别分析和系统分析1.分别分析在与其他离子共存时,不需经过分离,直接检查待测离子的方法称为分别分析法。理想的分别分析法需要采用专属试剂或专属条件—即在此条件下,采用的试剂仅和一种离子发生作用,如NH4+。2.系统分析将溶液中性质相近的离子分成若干组,然后在每一组内用适当的试剂鉴定某种离子的存在,也可以在组内进一步分离和鉴定,这种方法称为系统分析组试剂:将性质相近的离子分开的试剂组试剂应满足的条件:①分离完全,一些离子完全沉淀,另一些离子完全进入溶液;②反应迅速;③沉淀与溶液易分开;④一组离子的种类不宜太多,以便鉴定。第2页,共69页,2024年2月25日,星期天二、常见阳离子

与常用试剂的反应与HCl反应与H2SO4反应与NaOH反应与NH3反应与(NH4)2CO3反应与H2S或(NH4)2S反应第3页,共69页,2024年2月25日,星期天与HCl反应

在常见阳离子中,只有Ag+、Pb2+、Hg22+能与HCl作用,生成氯化物沉淀:第4页,共69页,2024年2月25日,星期天与H2SO4反应在常见阳离子中,只有Ba2+、Sr2+、Ca2+、Pb2+、Hg22+与H2SO4形成硫酸盐沉淀:第5页,共69页,2024年2月25日,星期天与NaOH反应(一)生成两性氢氧化物沉淀,能溶于过量NaOH的有:第6页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)生成氢氧化物、氧化物或碱式盐沉淀,不溶于过量NaOH的有:第7页,共69页,2024年2月25日,星期天与NH3反应(一)

生成氢氧化物、氧化物或碱式盐沉淀,能溶于过量氨水,生成络氨离子的有:第8页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)生成氢氧化物或碱式盐沉淀,不与过量的NH3生成络氨离子的有:第9页,共69页,2024年2月25日,星期天与(NH4)2CO3反应第10页,共69页,2024年2月25日,星期天与H2S或(NH4)2S反应(一)在~0.3MHCl溶液中通入H2S,能生成沉淀的有:第11页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)在~0.3MHCl溶液中通入H2S,沉淀分出后,再加(NH4)2S或在氨性溶液中通入H2S,能生成沉淀的有:第12页,共69页,2024年2月25日,星期天第三节常见阳离子的系统分析法

阳离子系统分析法:

选用适当的组试剂,将阳离子分成若干个组,使各组离子按顺序分批沉淀下来,然后在各组中进一步分离和鉴定每一种离子。

利用不同的组试剂,可以提出许多种分组方案。比较有意义的是硫化氢系统分组方案。第13页,共69页,2024年2月25日,星期天硫化氢系统:主要以硫化物溶解度不同为基础的系统分析法。以HCl、H2S、(NH4)2S和(NH4)2CO3为组试剂,将25种常见阳离子分为五个组。

第14页,共69页,2024年2月25日,星期天HCl,ΔH2O2,0.3mol/LHCl,NH4I及H2SNH3+NH4Cl,(NH4)2S

II组硫化氢组NH3+NH4Cl,(NH4)2CO3AgClHg2Cl2

V组试液Ⅱ

V组PbSHgSBi2S3As2S3CuSSb2S3CdSSnS2

I组盐酸组Al(OH)3MnSCr(OH)3CoSFe2S3NiSFeSZnSIII

V组

III组硫化铵组IV,V组BaCO3

SrCO3

CaCO3

IV组碳酸铵组Mg2+K+Na+NH4+

V组可溶组硫化氢系统分组步骤示意图第15页,共69页,2024年2月25日,星期天阳离子第一组(盐酸组)(一)概述

本组包括两种离子Ag+

、Hg22+,称为银组。在系统分析中它们从热的稀盐酸溶液中以氯化物形式沉淀出来。故按顺序称为第一组,按组试剂称盐酸组。(二)组试剂与本组离子的沉淀

为使本组离子沉淀完全,必须加入适当过量的HCl,利用同离子效应降低沉淀的溶解度。在系统分析中,考虑到Bi3+,Sb3+的水解,酸应过量。为了防止氯化银生成难以分离的胶体沉淀,沉淀作用宜在加热至近沸的酸溶液中进行。第16页,共69页,2024年2月25日,星期天(三)本组离子的分析1.Ag+与Hg22+的分离和Hg22+的鉴定

于氯化物沉淀中加入浓硝酸和稀盐酸,加热,AgCl不溶解,而Hg2Cl2易溶于此混酸中。于分离出AgCl沉淀的溶液中加入KI、CuSO4和Na2SO3,生成橙红色Cu2HgI4沉淀,表示Hg22+存在。2.Ag+的鉴定

于Hg2Cl2分离的沉淀加浓氨水,沉淀溶解,再加HNO3酸化重新得到白色AgCl沉淀,表示Ag+存在。第17页,共69页,2024年2月25日,星期天Ⅰ~Ⅴ

试液

HCl加热Ⅱ~Ⅴ组

AgClHg2Cl2HCl,HNO3

ΔHgCl42-AgClNH3Ag(NH3)2+,Cl-

HNO3AgCl(白)示有Ag+Cu2HgI4(橙红)CuSO4KINa2SO3示有Hg22+盐酸组分析步骤第18页,共69页,2024年2月25日,星期天阳离子第二组(硫化氢组)(一)概述

本组包括Pb2+、Bi3+

、Cu2+

、Cd2+、Hg2+

、As(Ⅲ)As(Ⅴ)Sb(Ⅲ)Sb(Ⅴ)Sn(Ⅱ)Sn(Ⅳ)等离子,称为铜、锡组;本组离子的共同特性是在稀的HCl溶液中与H2S可生成硫化物沉淀,按本组被分出的顺序,称为第二组,按所用的试剂称为硫化氢组。(二)组试剂与本组离子的沉淀①调节溶液中HCl的浓度为0.3mol/l;②加入少许NH4I,使As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ);③加热,通入H2S,冷却,将试液稀释一倍,再通入H2S至本组离子完全沉淀。第19页,共69页,2024年2月25日,星期天(三)铜组(IIA组)与锡组(IIB组)的分离

根据硫化物的酸碱性不同,把本组的8种离子分成两个小组:铅、铋、铜、镉的硫化物属于碱性,称为铜组或IIA组;As、Sb、Sn(IV)、Hg的硫化物具有酸性,称为锡组或IIB组。

以Na2S为组试剂,在处理第二组沉淀时,As、Sb、Sn(IV)、Hg的硫化物与Na2S反应溶解,残渣是铜组的硫化物。第20页,共69页,2024年2月25日,星期天Ⅱ~V组试液III~V组

HgSPbSBi2S3

CuSCdSAs2S3

Sb2S3

SnS2

PbSBi2S3

CuSCdSAsS33-SbS33-SnS32-HgS22-

H2O2,Δ~0.3MHClNH4I,Δ,H2SNa2SIIA组

IIB组

铜组与锡组的分离第21页,共69页,2024年2月25日,星期天(四)铜组(IIA组)的分析1.铜组硫化物的溶解

铜组硫化物PbS、Bi2S3、CuS和CdS可用6mol/LHNO3加热溶解,其反应如下:第22页,共69页,2024年2月25日,星期天2.铅、铋与铜、镉的分离

用浓氨水将上述硝酸溶液调至微碱性,Pb2+、Bi3+生成Pb(OH)2、Bi(OH)2NO3白色沉淀,溶液为Cu(NH3)42+和Cd(NH3)42+。

3.铅与铋的分离和Pb2+的鉴定

将上述铅、铋沉淀用3mol/LNH4Ac处理,Bi(OH)2NO3不溶解,Pb(OH)2由于Ac-的配位作用而溶解。溶液中加入K2CrO4,生成黄色沉淀PbCrO4,在沉淀上加2mol/LNaOH,如沉淀溶解,表示Pb2+存在。第23页,共69页,2024年2月25日,星期天4.Bi3+的鉴定(1)硫脲(tu)在酸性溶液中,硫脲(tu)与Bi3+生成黄色络合物Bi(tu)23+。(2)硫脲-KI在酸性溶液中,有Cu2+存在时,Bi3+与硫脲和KI反应,生成红橙色沉淀。这是鉴定Bi3+的灵敏度和选择性都较好的反应,本组其它阳离子都不干扰此反应。

在上述分出Pb2+后的沉淀上,加入2mol/LHNO3使沉淀溶解,用下列反应之一鉴定Bi3+.第24页,共69页,2024年2月25日,星期天5.Cu2+的鉴定(1)与K4Fe(CN)6反应在中性或弱酸性溶液中,Cu2+

与K4Fe(CN)6反应,生成红棕色Cu2[Fe(CN)6]沉淀。(2)对Fe3++S2O32-的反应具有催化作用反应分两步:

Fe3++2S2O32-→Fe(S2O3)2-(紫色)快(1)

Fe(S2O3)2-+Fe3+→2Fe2++S4O62-

慢(2)当溶液中有Cu2+存在时,由于Cu2+的催化作用,可加速反应进行,使中间产物的紫色立即褪去,据此可以检出微量Cu2+

。分离铅、铋后所得的溶液,用下列反应之一鉴定Cu2+。第25页,共69页,2024年2月25日,星期天6.铜与镉的分离和Cd2+的鉴定

在热的2mol/LHCl介质中通H2S,加热使Cu2+沉淀,将黑色CuS分离后,加NaAc降低酸度,再通H2S,加热,有黄色沉淀生成,表明有Cd2+存在。第26页,共69页,2024年2月25日,星期天铜组分离鉴定过程示意图

第27页,共69页,2024年2月25日,星期天

(五)锡组(IIB组

)的分析

1.锡组的沉淀

在用Na2S溶出的锡组硫代酸盐溶液中,逐滴加入浓HAc至呈酸性,硫代酸盐即被分解,析出相应的硫化物。第28页,共69页,2024年2月25日,星期天2.砷与锑、锡、汞的分离和砷的鉴定

砷的鉴定:取(NH4)2CO3处理的离心液,加稀盐酸酸化,如有黄色沉淀生成,显示砷的存在。古蔡氏试砷法:在上述含砷的离心液中加入NaOH和锌粒,AsO33-即被还原为AsH3。AsH3与AgNO3试纸反应,试纸由黄色逐渐变为黑色表示砷的存在。

砷与锑、锡、汞的分离:硫化砷的酸性最强,用(NH4)2CO3即可将其溶解,因而首先可将砷与锡组锑、锡、汞的硫化物分离。第29页,共69页,2024年2月25日,星期天3.锑、锡与汞的分离

在上述分出砷后剩下的沉淀上,加浓盐酸并加热,HgS不溶解,而锑和锡的硫化物则生成氯络离子而溶解:第30页,共69页,2024年2月25日,星期天4.汞的鉴定

锑、锡与汞的硫化物沉淀经热HCl处理,如剩下黑色残渣,初步说明有汞存在,但还需要进一步证实。将残渣以HCL和KI加热溶解:

HgS+4I-+2H+=HgI42-+H2S↑

除去H2S,加CuSO4和Na2SO3生成橙红色Cu2HgI4沉淀,表示Hg2+存在。第31页,共69页,2024年2月25日,星期天5.锑的鉴定

取用热盐酸处理的离心液按下列反应之一鉴定锑:(1)还原为金属锑:取一滴离心液滴在一小块锡箔上,如生成黑色斑点,则用水洗净,再加一滴新配制的NaBrO溶液,斑点不消失,则示有锑。(2)与罗丹明B的反应:取几滴离心液,加浓盐酸及KNO2,将看到不溶于水的紫色或蓝色离子缔合物,用苯萃取后苯层显紫红色。此法可在大量的四价Sn存在下鉴定五价Sb。第32页,共69页,2024年2月25日,星期天6.锡的鉴定

在所得溶液中加入HgCl2溶液,锡存在时生成白色Hg2Cl2和黑色Hg沉淀:

取用热HCl处理所得的离心液,加铅粒将Sn(IV)还原为Sn(II):第33页,共69页,2024年2月25日,星期天锡组分离鉴定过程示意图第34页,共69页,2024年2月25日,星期天阳离子第三组(硫化铵组)(一)概述

本组包括Al3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+八种离子,称为铁组。其共同性质是:它们的氯化物溶于水,在0.3mol/LHCl溶液中不为H2S所沉淀,只能在NH3—NH4Cl介质中可与(NH4)2S或H2S生成硫化物或氢氧化物沉淀。按组顺序称为第三组,按所用组试剂称为硫化胺组。第35页,共69页,2024年2月25日,星期天

①离子的颜色

本组离子中除Al3+,Zn2+外,各离子均具有不同的颜色。Fe3+Fe2+Cr3+Mn2+Co2+Ni2+硝酸盐浅黄浅绿灰绿浅粉红粉红翠绿氯化物黄浅绿绿浅粉红蓝翠绿②离子的价态

本组离子除Al3+,Zn2+外,其它离子都能改变价态,因而具有氧化还原性。③络合物本组离子都具有形成络合物的倾向,给分离带来方便。第36页,共69页,2024年2月25日,星期天④氢氧化物

适当的NaOH或氨水与本组离子作用,都可以生成相应的氢氧化物沉淀。但由于氢氧化物的溶解度、酸碱性以及金属离子形成络合物的能力不同,本组离子还可以在碱性介质中进一步分离。⑤硫化物

本组与(NH4)2S作用时,Al3+,Cr3+生成氢氧化物沉淀,其它离子形成下列硫化物:Fe2S3FeSMnSZnSCoSNiS黑黑浅粉红白黑黑第37页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)组试剂与本组离子的沉淀①酸度要适当②防止硫化物形成胶体

如酸度太高,本组离子沉淀不完全;酸度太低,第V组的Mg2+可能部分沉淀,而本组中具有两性的Al(OH)3、Cr(OH)3沉淀有少量溶解。于NH3溶液中加入足够的NH4Cl,可使溶液的pH值不致太高。

一般硫化物都有形成胶体的倾向,特别是NiS,它能形成暗褐色胶体溶液。为了防止这一现象,需要将溶液加热,促使胶体凝聚。

本组离子的沉淀条件是:在NH3+NH4Cl存在下,向热的试液中加入(NH4)2S

在pH=8~9(NH3+NH4Cl)的介质中通H2S或加(NH4)2S,本组离子分别生成硫化物和氢氧化物沉淀。第38页,共69页,2024年2月25日,星期天(三)本组离子的分析①氨法根据本组离子对NH3+NH4Cl溶液有不同的反应进行分组。

在含有本组离子的溶液中加入NH3+NH4Cl溶液,Fe3+、Al3+、Cr3+生成氢氧化物沉淀;Zn2+、Co2+、Ni2+与NH3形成氨络合物,与三价离子分离;Mn2+部分在溶液中,部分被空气氧化,生成MnO(OH)2沉淀。

Zn2+、Co2+、Ni2+的共沉淀现象较为严重。为了适当改善这种情况,可在NH3+NH4Cl溶液中加入适量的H2O2

,将Mn2+氧化为MnO(OH)2

,使之分离完全。第39页,共69页,2024年2月25日,星期天(1)本组氢氧化物和硫化物的溶解

分出第IV、V组离子后,将本组沉淀洗净,加6mol/LHNO3加热溶解。(2)Al3+、Cr3+、Fe3+、Mn2+

和Zn2+、Co2+、Ni2+的分离

在上述溶液中加入NH3+NH4Cl溶液和适量H2O2,控制溶液的pH值为7~8,生成Al(OH)3、Cr(OH)3、Fe(OH)3、MnO(OH)2的沉淀,溶液为Co(NH3)62+、Ni(NH3)62+、Zn(NH3)42+。(3)Fe3+、Mn2+

与Al3+、Cr3+的分离

在分出Zn2+、Co2+、Ni2+后的沉淀上,加过量NaOH和H2O2,加热。Fe(OH)3、MnO(OH)2沉淀不溶解,而Al3+、Cr3+变成AlO2-、CrO42-进入溶液。第40页,共69页,2024年2月25日,星期天(4)Mn2+的鉴定

在Fe(OH)3和MnO(OH)2沉淀上,加HNO3和H2O2,Fe(OH)3溶解,Mn(IV)被还原为Mn2+,进入溶液:

加热溶液,除去H2O2,加入固体铋酸钠,Mn2+被氧化成深紫色的MnO4-:此法鉴定Mn2+很灵敏。第41页,共69页,2024年2月25日,星期天(5)Al3+的鉴定

取一滴含有AlO2-、CrO42-的溶液,用茜素磺酸钠(茜素S)与Al3+形成红色螯合物沉淀的反应鉴定Al3+。(6)Cr3+的鉴定鉴定Al3+后的剩余溶液,用下面两反应之一鉴定Cr3+:①生成PbCrO4

在强碱性介质中,H2O2可将Cr3+氧化为CrO42-:②生成过铬酸

先按上法将Cr3+氧化成CrO42-

,用H2SO4酸化至pH为2~3,CrO42-转变成Cr2O72-。Cr2O72-与H2O2作用,生成蓝色的过铬酸H2CrO6。第42页,共69页,2024年2月25日,星期天(7)Ni2+的鉴定

取分离出Al(OH)3、Cr(OH)3、Fe(OH)3和MnO(OH)2后的溶液1~2滴,用丁二酮肟与Ni2+在氨性溶液中生成鲜红色螯合物沉淀的反应来检出Ni2+。溶液合适的酸度是pH为5~10。(8)Co2+的鉴定2)PAN的反应1—(2—吡啶偶氮)—2—萘酚)简称为PAN,在pH=3.5~5时,与Co2+生成酒红色螯合物;当加HCl酸化至pH<1时,立刻被空气氧化成绿色螯合物。

取分离出Al(OH)3、Cr(OH)3、Fe(OH)3和MnO(OH)2后的溶液1~2滴,用下列反应之一鉴定Co2+:1)NH4SCN的反应将上述溶液以HCl酸化,加入浓NH4SCN与丙酮,有蓝色络合物Co(SCN)42-生成。第43页,共69页,2024年2月25日,星期天(9)Zn2+

与Co2+、

Ni2+的分离和Zn2+的鉴定Zn2+

与Co2+、

Ni2+的分离在鉴定Co2+、

Ni2+后的剩余溶液中加入氨基乙酸NH2CH2COOH(简作Gl)在pH=6~7时作缓冲剂和掩蔽剂,通入H2S,可使Zn2+沉淀为白色ZnS,而Co2+、

Ni2+等形成Co(Gl)2、Ni(Gl)2后,不能再生成硫化物沉淀,这样就可使Zn2+

与Co2+、

Ni2+等离子分开。Zn2+的鉴定用HAc及H2O2加热溶解白色的ZnS沉淀,除去过量H2O2后,按下述方法鉴定Zn2+:在中性或微酸性溶液中,Zn2+与(NH4)2Hg(SCN)4生成白色结晶形沉淀。向试剂及含Cu2+很稀(<0.02%)的溶液中加入Zn2+的试液,在不断摩擦器壁的条件下,若迅速得到蓝色的结晶,表示Zn2+存在。第44页,共69页,2024年2月25日,星期天②NaOH-H2O2法

根据本组离子对过量NaOH有不同的反应进行分组。Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+与NaOH反应生成氢氧化物沉淀;Al3+、Cr3+、Zn2+的氢氧化物具有两性,与过量的NaOH反应生成偏酸盐而溶解。Cr3+常部分被带下,使分离不完全。可在加碱的同时,加入H2O2

,将CrO2-氧化为CrO42-

。这样可减小Cr(OH)3被带下的倾向,并能将Co(OH)2氧化为溶解度更小的Co(OH)3。Mn(OH)2被氧化为MnO(OH)2。第45页,共69页,2024年2月25日,星期天阳离子第四组(碳酸铵组)(一)概述

本组包括Ba2+、Sr2+、Ca2+三种离子,称为钙组。

Ba2+、Sr2+、Ca2+生成性质类似的微溶盐,但它们的溶解度相差较大。Ba2+Sr2+Ca2+应用CO32-5.1×10-91.1×10-102.9×10-9全组的沉淀CrO42-1.2×10-102.2×10-52.3×10-2Ba2+与Sr2+的分离SO42-1.1×10-103.2×10-79.1×10-6Sr2+与Ca2+的分离钡、锶、钙微溶化合物的溶度积第46页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)本组的沉淀

在分出第三组沉淀并经酸化、加热除去H2S后的试液中,加氨水至呈微碱性,再加入(NH4)2CO3,将本组离子沉淀。应注意:①铵盐浓度要适当

②溶液适当加热

本组离子的沉淀条件是:在适量NH4Cl存在下的氨性溶液中加入碳酸铵,然后在60℃加热几分钟。第47页,共69页,2024年2月25日,星期天(三)本组离子的分析①Ba2+的分离和鉴定Ba2+的分离

BaCrO4与SrCrO4的溶度积差别较大,可利用分步沉淀原理,使Ba2+与Sr2+分开。具体做法是:加入适当过量的0.01mol/LK2CrO4或K2Cr2O7作沉淀剂,用HAc-NaAc溶液控制溶液的pH≈4,分离沉淀Ba2+。Ba2+的鉴定1)与玫瑰红酸钠反应Ba2+与玫瑰红酸钠在中性溶液中生成红棕色沉淀,加入稀盐酸后沉淀变为鲜红色。2)与H2SO4和KMnO4反应Ba2+与SO42-反应,生成BaSO4白色沉淀。当有KMnO4存在时,形成红色混晶。第48页,共69页,2024年2月25日,星期天②过量Cr2O72-的除去

于分出BaCrO4沉淀后的溶液中,加Na2CO3将Sr2+和Ca2+沉淀后,弃去溶液,然后加HAc溶解SrCO3和CaCO3,供鉴定Sr2+和Ca2+使用。③Sr2+的鉴定1)与玫瑰红酸钠反应玫瑰红酸钠与Sr2+在中性溶液中生成红棕色沉淀,此沉淀可溶于稀HCl溶液中。2)焰色反应锶盐的焰色呈很深的猩红色。④Ca2+的鉴定1)与GBHA反应乙二醛双缩[2—羟基苯胺],简称GBHA,与Ca2+在碱性溶液中生成红色螯合物沉淀。2)显微结晶反应将含Ca2+的稀硫酸溶液滴在载片上,小心蒸发至液滴边缘出现固体薄层,观察所生成的CaSO4·2H2O结晶。第49页,共69页,2024年2月25日,星期天第四组分离鉴定过程示意图第50页,共69页,2024年2月25日,星期天阳离子第五组(可溶组)(一)概述本组包括K+、Na+、NH4+、Mg2+等离子,称为钠组。本组没有组试剂。(二)本组离子的分析

①Mg2+的鉴定对硝基苯偶氮间苯二酚(简称镁试剂I)与Mg2+在碱性溶液中生成蓝色螯合物沉淀。②Na+的鉴定1)与醋酸铀酰锌反应

醋酸铀酰锌与Na+在醋酸缓冲溶液中生成淡黄色结晶状醋酸铀酰锌钠沉淀。2)UO2(Ac)2显微结晶反应在弱酸性介质中,Na+可与UO2(Ac)2生成NaAc·UO2(Ac)2淡黄色的正四面体或八面体结晶。第51页,共69页,2024年2月25日,星期天③K+的鉴定1)与亚硝酸钴钠反应在中性或弱酸性溶液中进行,亚硝酸钴钠与K+作用,生成黄色沉淀。2)与四苯硼酸钠反应在碱性、中性或稀酸溶液中,四苯硼酸钠与K+反应生成白色沉淀。④NH4+的鉴定1)气室法NH4+与强碱一起加热时放出气体NH3,NH3遇潮湿的pH试纸显碱色,pH值在10以上。通常认为这是NH4+的专属反应。2)与奈斯勒试剂反应K2HgI4的NaOH溶液称为奈斯勒试剂。它与NH3反应,生成红棕色沉淀。第52页,共69页,2024年2月25日,星期天硫化氢气体的代用品-硫代乙酰胺简介硫代乙酰胺(CH3CSNH2简称为TAA)易溶于水,水溶液比较稳定。

在酸性溶液中,TAA水解生成H2S,因此可代替H2S沉淀第II组阳离子。水解反应如下:

在碱性溶液中,TAA水解生成S2-,故可以代替Na2S使IIA与IIB分离。水解反应如下:

在氨性溶液中,TAA水解生成HS-,故可以代替(NH4)2S沉淀第III组阳离子。水解反应如下:第53页,共69页,2024年2月25日,星期天硫代乙酰胺作为组试剂的主要特点:(一)可以减少有毒H2S气体逸出,减低实验室中空气的污染程度;(二)金属硫化物是以均匀沉淀的方式得到,沉淀较纯净,不易形成胶体,且共沉淀较少,便于分离。用硫代乙酰胺作沉淀剂时,应该注意以下几点:(一)在加入TAA以前,应预先除去氧化性物质,以免部分TAA氧化成SO42-,使第IV组阳离子在此时沉淀;(二)TAA的用量应适当过量,使水解后溶液中有足够的H2S,以保证硫化物沉淀完全;(三)沉淀作用应在沸水浴中加热进行,并在沸腾的温度下加热适当长的时间,以促进TAA的水解,保证硫化物沉淀完全;(四)第III组阳离子沉淀以后,溶液中尚留有相当量的TAA,为了避免它氧化成SO42-而使第IV阳离子过早沉淀,应立刻进行第IV组阳离子分析。第54页,共69页,2024年2月25日,星期天第四节常见阴离子的基本性质和鉴定①阴离子的初步检验(一)与稀H2SO4作用

在固体试样上加稀H2SO4并加热,发生气泡,表示可能含有CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-、CN-等离子。根据气泡的性质,可以初步判断含有什么阴离子:CO2-

无色无味,使Ba(OH)2溶液变浑浊,可能有CO32-存在。SO2-有刺激性气味,能使K2Cr2O7溶液变绿,可能有SO32-或S2O32-存在。H2S-

臭鸡蛋气味,能使湿润的Pb(Ac)2试纸变黑,可能有S2-存在。NO2-红棕色气体,与KI作用生成I2

,可能有NO2-存在。HCN-剧毒气体,苦杏仁味,能使苦味酸试纸产生红色斑点,可能有CN-存在。第55页,共69页,2024年2月25日,星期天(二)与BaCl2作用

试液用HCl酸化,加热除去CO2,加氨水使呈碱性,加BaCl2溶液,生成白色沉淀,表示可能有SO42-、SO32-、PO43-、SiO32-等离子存在。若没有沉淀生成,表示这些离子不存在。(三)与HNO3+AgNO3作用

试液中加AgNO3溶液,然后加稀HNO3

,生成黑色Ag2S、白色AgCN、白色AgCl、淡黄色AgBr、黄色AgI沉淀,表示S2-、CN-、Cl-、Br-、I-可能存在。如果生成白色沉淀,很快变为黄橙色、褐色,最后变为黑色,表示S2O32-存在。第56页,共69页,2024年2月25日,星期天(四)氧化性阴离子检验

试液用H2SO4酸化,加入KI溶液,NO2-能使I-氧化为I2,加入淀粉,溶液显蓝色。(五)强还原性阴离子检验

试液用H2SO4酸化,加含KI的0.1%碘-淀粉溶液,SO32-、

S2O32-、

S2-、CN-能使碘-淀粉溶液的紫色褪去。(六)还原性阴离子检验

试液用H2SO4酸化,加入0.03%KMnO4溶液,如有SO32-、

S2O32-、

S2-、Cl-、Br-、I-、NO2-存在,KMnO4的紫红色褪去。第57页,共69页,2024年2月25日,星期天②阴离子的鉴定(一)SO42-的检出

试液用HCl酸化,在所得清液里加BaCl2溶液,生成BaSO4,表示SO42-存在。(二)SiO32-的鉴定1)在试液中加稀HNO3至呈微酸性,加热除去CO2,冷却后,加稀氨水至溶液为碱性,加饱和NH4Cl并加热,生成白色胶状的硅酸沉淀,表示有SiO32-存在:2)钼酸能与硅酸形成硅钼酸H4[Si(Mo3O10)4],硅钼酸的氧化性比钼酸强,能够氧化Fe2+,并生成硅钼蓝,显蓝色。第58页,共69页,2024年2月25日,星期天(三)PO43-与AsO43-的鉴定

试液用HNO3酸化,加热除去CO2,加稀氨水至碱性,加镁混合试剂(MgCl2+NH4Cl+NH3),当有PO43-、AsO43-存在时,即生成MgNH4PO4和MgNH4AsO4沉淀。1)AsO43-的证实

取少许含有MgNH4PO4和MgNH4AsO4的沉淀,加HCl、KI和CCl4,如CCl4层变紫,表示AsO43-存在。水层加H2S饱和水溶液,如生成As2S3黄色沉淀,进一步证实AsO43-存在。2)PO43-的证实

取少许含有MgNH4PO4和MgNH4AsO4的沉淀,用HAc溶解,加酒石酸和钼酸铵溶液,在60~70℃保温数分钟,析出黄色沉淀,证明PO43-存在。第59页,共69页,2024年2月25日,星期天(四)S2-的鉴定

在碱性试液中,加亚硝酰铁氰化钠Na2Fe(CN)5NO溶液,S2-存在时,形成Na4Fe(CN)5NOS,溶液显紫色。(五)S2-的除去S2-妨碍SO32-和S2O32-的检出。因此,鉴定SO32-和S2O32-前,必须把S2-除去。于含有S2-、SO32-、S2O32-的试液中,加入CdCO3固体,S2-与CdCO3作用,生成CdS沉淀,而SO32-和S2O32-仍

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