高中化学竞赛【定性分析】

常见阴离子的分析

222

BaCb组SO：,SO/,S,S2O3P0,\CO：,SiO工（F）

AgNOs组Cl,Br,「，（CW,SCN）

易溶组N02；NO；,KC

（一）常见阴离子的初步试验

1与稀硫酸的作用有些阴离子与稀硫酸作用，放出具有一定颜色或气味的气

体。例如

S02'+

32H'=S02t+HO

S02+

232H-=S02t+SI+40,

cor+

2H=C02t+HQ

S2'+2H‘f

=H2S

2N0J+2H‘t+N0t+H0,

=NO22

2分组试验

⑴与BaCk的作用

阴离子混合液

IBaCL+中性或弱碱性

沉淀离心液

BaSObBaS03,BaS。*,(Ba)3(P0.)2Cl,Br,I；(CbT),N02；N0:i；Ac

,BaC03,BaSiO3,BaF2

IHC1

沉淀离心液

3

BaSO,S(V,P0,'(C02SO?气体)

H2SiO3

（2）与AgNQ,的作用

阴离子混合液

IAgNCV中性或弱碱性

沉淀离心液

AgCl,AgBr,Agl,Ag2S,Ag2S20:!SO-,(F),NO；,N0:i,Ac

Ag2cO3,Ag2S03Ag2SiO3,Ag3P(X

IHN0;i

沉淀离心液

AgCl,AgBr,Agl,Ag2SSO/,PO?'(CO2SO2气体)

H2SiO3

Ag2s◎+H20=Ag2s+H2SO4

白色f黄色一棕色f黑色Ag2S

(3)易溶组NOJ,NO「,Ac「与BaCL和AgNQ,作用都不生成沉淀

3氧化还原性试验

(1)与氧化剂H2sOa+KMnO”的作用

22

能够使H2S04+KMnO,褪色的离子有,S03S；S203；Br,I,NO；,而C「褪色很慢,

可以认为不褪色。

5SO?+2MnO；+6H'=2

5SO产+2Mn'+3H20

5S2'+2MnO,+16H*:=5S1+2Mn"

+8H20

5S02-+2+

23+8MnO；+14H=10SO产+8Mn+7H20

24

lox-+2MnO；+16H*=5X2+2Mn+8H，0

(X=Br,F)

2

5N0,,+2MnO,+6H'=5N03+2Mn'+3H20

+2+

(5SCN-+6MnO；+13H=5SO-+5HCNt+6Mn+4H20)

(2)与氧化剂I?-淀粉的作用

22

能够使12-淀粉褪色的离子有SO；,S,S203

S0；.+I2+H20=SO?'+21+2FT

2-

S+I2=SI+21

2S2O广+L=SQ/+21

(3)与还原剂H2soi+L+淀粉的作用

能够使H2s04+L+淀粉显蓝色的离子只有NO?

+

2N(V+2I+4H=2N0t+I2+2H20

二常见阴离子的鉴定反应

1so；的鉴定反应

S0；在HC1条件下与Back作用生成BaSOq沉淀

2S0『的鉴定反应

(1)S0-在HC1条件下与BaCB作用生成BaSOa沉淀,离心除去，在离心液中

加入比。2,氧化S0；成S0：后，再与Back作用生成BaSO」沉淀。

(2)S:SzCV一不存在时，使I?-淀粉褪色

3Sa/的鉴定反应

(1)与AgNOs的作用生成白色的A&S。沉淀，Ag2s2O3很快水解，颜色发生变

化：白色一黄色一棕色一黑色Ag2s

Ag2s2O3+H20=Ag2s+H2sO4

⑵与乩so,作用

S203"+2H'=S02t+SI+H2O,

4S,一的鉴定反应

(1)Pb(Ac)2试法使)Pb(Ac)2试纸变黑

S2'+2H+=H,St

2++

Pb+H2S=PbSI+2H

(2)亚硝酰铁氧化钠Na21Fe(CN)5N0］试法S,在碱性溶液中与亚硝酰铁氟

化钠作用生成紫色溶液

22

S'+4Na++[Fe(CN)5NO]'=Na,[Fe(CN)5N0S]

SO：一,sa广不干扰测定

so广，s2;S2O广-----亚硝酰铁氧化钠法检验S”

I固体CdCQ,

离心液沉淀

2

SO广，S203(co『)CdS,CdC()3弃去

ISrCl2

2

沉淀SrSO3,SrC03离心液S2O3

IHC1+L+淀粉IAgNO；酸化

蓝色褪去示有SOj白色AgSOs沉淀

白色f黄色f棕色f黑色Ag2s示有S2。/

5COr的鉴定反应

Ba(OH)2试法

CO3"+2H'=C02t+HQ

Ba(OH)2+C02=BaC03I+H20

6PO：的鉴定反应

在浓硝酸溶液中，P01与铝酸核(NHJ2MOO,作用生成黄色的磷铜酸镀沉淀

P0『+12Mo0『+3NH；+24H'=(NH<)3[P(Mo30Kl)JI+12H20

2

Si03和AsO『干扰测定。

7Cl,Br,I的鉴定反应

Cr,Br,1

IAgNO3+HNO3

沉淀离心液

AgCl,AgBr,Agl,弃去

I银氨溶液

沉淀AgBr,Agl,离心液Ag(NH3)z++C1

IH2s0”+锌粉IHNQ,酸化

白色AgCl沉淀示有Cl

沉淀Ag离心液Br,I

弃去I新鲜氯水+CCL

I2有机相显紫红色，示有I

I继续滴加新鲜氯水

Br2有机相显红棕色，示有Br

2AgBr+Zn=2Agl+ZnJ+2Br

2Br+Cl2=2Cl+Br2

8NO；的鉴定反应

(1)能够使H2soi+I「+淀粉显蓝色的离子只有N01

2N0J+2I+4H+=2N0t+I2+2H,0

(2)对氨基苯磺酸蔡胺试法

NOJ在HAc条件下使对氨基苯磺酸重氮化，然后再与a蔡胺生成红色的偶氮染

料，这是鉴定NOJ灵敏的特效反应

9N03的鉴定反应

(1)棕色环试法在浓硫酸存在条件下，Fe，一使N03还原成NO,NO与剩余的

生成Fe(N0)2+棕色络合物

+

3Fe"+N0「+4H=2N0t+3Fe"+2H20

Fe"(过量)+NOt=Fe(NO)2+

(2)还原为NO?试法NO,在HAc条件下金属锌还原N03至N02,再用检验

NO?的方法鉴定

2+

Zn+N0；s+2HAc=NOf+Zn+2Ac+H20

如果有NOJ存在，可事先用稀硫酸酸化，加入尿素，加热，就可以除去N0?

CO(NH2)2+2NOJ+2H'=2C02t+2N2t+3H20

10Ac「的鉴定反应

浓硫酸和乙醇试法

+

CH:)COO+H=CH:iCOOH

CHsCOOH+C2H50H=CH3COOC2H5水果香味

11CN的鉴定反应

取1滴试液，加入NaOH使溶液呈强碱性，加入FeSO,溶液，煮沸混合物，形

成[Fe(CN)6甘,加入HC1和1滴FeCl3,生成蓝色的Fe/FeGM]3沉淀

12SCN的鉴定反应

在HC1条件下与FeCL反应生成血红色的溶液。

一般物质的分析

所谓一般物质，可能是均态金属，酸，碱，盐，氧化物；也可能是较复杂的天然

矿物，废水，废渣，土壤，合金等。由于分析对象多种多样，分析要求也不一样。

其分析步骤包括以下几步

1初步观察和试样准备

2初步实验

3阳离子分析试液的制备与分析

4阴离子分析试液的制备与分析

5分析结果的综合判断

一初步观察和试样准备

初步观察的内容包括：颜色，组成是否均匀；若是液体样品，注意有无沉淀合

pH.

试样必须具有代表性。

二初步实验

1焰色反应

2溶解度实验

水一酸一碱；先稀后浓，先冷后热的原则

三阳离子分析试液的制备与分析

按照溶解度试验确定合适的溶剂，制备阳离子分析试液。

阳离子分析可以按照系统分析方法分析，也可以采取初步试验与个别鉴定相结合

的方法。

例题在分析阳离子I-V组的未知液时，根据以下实验结果，判断那些离子存

在？不存在？无法确定？

1溶液呈弱酸性，并呈无色透明状，无沉淀；

2取一份溶液，加入氨水和氯化铉后，生成白色沉淀；

3另取一份溶液，加入过量氢氧化钠后，无沉淀生成；

4再取一份溶液，加入稀硫酸后，无沉淀生成；

解1溶液呈弱酸性，并呈无色透明状，无沉淀；

说明易水解的离子不存在Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,IV);

2取一份溶液，加入氨水和氯化铁后，生成白色沉淀；

说明生成深色沉淀的离子不存在HgztHgtCo),Cr3+,Fe3+,Fe2+,Ni2;Mn21

生成白色沉淀的离子可能存在PbtAl"

3另取一份溶液，加入过量氢氧化钠后，无沉淀生成；

说明生成沉淀的离子不存在Ag,,Hg2：Hg",Cd",Cu2+,Fe3+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,

Mg"

4再取一份溶液，加入稀硫酸后，无沉淀生成；

说明生成沉淀的离子不存在P「，Ba",Sr2+,Ca3+,Hg?

综合判断：存在离子AK

无法确定的离子K'.Na',NH；,As(III),Zn2-

其余的离子不存在

例题某固体未知物可能仅含有AgN03,CoC12,AlC13,Mg(N0j.加入稀硝酸生成白

色沉淀和无色溶液。溶液中加入氢氧化钠至碱性生成白色沉淀，此白色沉淀能够

溶解于强酸，但不能够溶解于强碱。指出那些固体存在？不存在？无法确定？

解加入稀硝酸生成的白色沉淀，可能是AgCl

溶液中加入氢氧化钠至碱性生成白色沉淀，可能是Mg(0H)2,Mg(OH)?能够溶

解于强酸，但不能够溶解于强碱。Co(0H)2粉红色，CoCk可能不存在

综合判断：存在AgNOa,AICL,Mg(N03)2

不存在CoCl2,

例题检查药用CaCOs里是否还原重金属离子和Fe”及Fe2+

2t2+2+3

重金属离子包括Ag；PbHg2,Hg,Cu",Bi*,Sb(III)等

初步试验

1H2s试验(酸性)得负结果。说明重金属离子不存在

2H2s试验(氨性)得正结果。说明Fe”及Fe"存在

鉴定Fe3+SCN」试法

Fe"铁氟化钾试法

例题检查AgNOs里是否含有Pb^Cu”

样品用水溶解

INH3・HQ(过量)

沉淀Pb(0H)2离心液

2t

INaOHAg(NH3)2,Cu(NH3)?

Pb(OH)广深蓝色溶液初步判断Cu2*存在

IHAc+K2CrO4

PbCrO)

黄色沉淀示有Pb2+

四阴离子分析试液的制备与分析

阴离子分析试液的制备一般需加入Na£(k除去重金属离子，得到阴离子的碱性

分析试液

2CUS04+2Na2C03+2H20=Cu2(0H)2C031+2Na2s0“+H20+C021

如果还有残渣，可能是磷酸盐，硫化物，卤化物

残渣加入硝酸，溶解的是磷酸盐，不溶解的是卤化物和硫化物。

卤化物和硫化物中加入H2s04+锌粉，离心液是Cl,Br,1

，还可能产生H2s气体。

HgS+Zn+2H'=H,S+Zn2'+HgI

阴离子分析可以先根据初步观察和初步实验和阳离子分析的结果，做出阴离子可

能存在的范围，然后再做阴离子的初步试验，进一步缩小阴离子可能存在的范围，

最后作鉴定反应。

例题某一阴离子未知液的初步试验如下：

1与稀硫酸的作用无气体产生；

2在中性或弱碱性条件下加入BaCk无沉淀生成；

3在硝酸条件下加入AgNOs有黄色沉淀生成；

4与H2s0,+KMnO”作用不褪色。

5与H2sol+1+淀粉作用不显蓝色

试判断那些离子存在？不存在？无法确定？

解1与稀硫酸的作用无气体产生，可能不存在SO/S2032co/S2NO；

2在中性或弱碱性条件下加入BaCh无沉淀生成，

2232

可能不存在SO?；S0『，S；S203-P04；CO广Si03'

3在硝酸条件下加入AgN。,有黄色沉淀生成；

22

可能存在Br,L；不存在S；S203-；其他离子无法确定

22

4与H2soi+KMnOM乍用不褪色,不存在S0广,S；S203；Br',I；N02

5与-SO4+1+淀粉作用不显蓝色，不存在NOJ

综合判断：存在I；

2222

不存在SOF,SO/，S；S203'P0.?；CO3-Si03

无法确定N(V,Ac,Br,Cl

232

例题检查自来水中是否含有s(V-,so3s;PO4;CO3',cr,Br,r,NO：;

1稀硫酸试验自来水中的阴离子太低与稀硫酸作用，现象不明显，可以不作。

2Back试验自来水中的阴离子在中性或弱碱性条件下与BaCb没有白色沉

淀，说明BaCh组阴离子不存在。

3AgNOs试验自来水中的阴离子在HNQ；条件下与AgNO；,生成白色沉淀，说明

C1存在，S?和F不存在，Br量少时可能存在。

4H60,+KMnO”试验使LSO”+KMnO」几乎不褪色，说明SO/,S2；Br,I不可能

存在；而C1褪色很慢，可以认为不褪色，C1存在。

与氧化剂h-淀粉的作用和还原剂H2so4+1+淀粉的作用不需要作了。

22

根据初步试验的结果,可以判断C1存在，so?;P0?,C0：r,so3,s;BE,仍不

可能存在；因此只要作N03的鉴定反应即可。

五分析结果的综合判断

根据以上分析，回答样品中含有那些组分。

例题今有下列十瓶溶液，标签已丢失，能否用一种简单的方法将此十种溶液辩

认出来？说明理由(不准再用其他试剂)

AgNO3.K2CrO„Co(N03)2,BaCl2,NiCl2.KMnO.bCaCl2,NaCl.KNO3(CuCl2

解1利用颜色判断Mr。1(黄色),KMnO4(紫红色),Co(N03)2(粉红色),

NiCl2(绿色)CuCl2(蓝色)

2另取剩下的四种试液几滴，各加入几滴K£rO“生成黄色沉淀的是BaCk

生成砖红色沉淀的是AgN03

3另取剩下的两种试液几滴，各加入几滴AgNO”生成白色沉淀的是NaCl

剩余的一种是KNO3

例题有一白色晶体盐，溶于冷水，生成无色透明溶液，并使pH试纸变红，将水

溶液分成七份作以下实验，根据实验结果，写出该盐的分子式。

1加入过量氢氧化钠后，无沉淀生成；

2加入过量氨水无沉淀生成；

3加入碳酸钠生成白色无沉淀；

4氨性条件下，通入硫化氢，生成白色沉淀；

5加入硝酸和硝酸AgN03)无沉淀生成；

6加入过量氨水和BaCk,生成白色无沉淀；

7加入盐酸无反应

解溶液呈弱酸性，并呈无色透明状，无沉淀；

说明易水解的离子不存在Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,IV);

1加入过量氢氧化钠后，无沉淀生成；

+22

说明生成沉淀的离子不存在Ag,Hg2;Hg；Cd",Ci^FetFe",

Co2t,Ni2+,Mn2+,Mg"

说明可能存在两性阳离子及Ba",SF,Ca2t,K\Na,NH；,As(III,V)

2加入过量氨水无沉淀；

说明生成沉淀的离子不存在Pb外,Hg/,Bi(m),Sb(III,V),Sn(II,IV);

Hg2+,Al",Cr3；Fe3；Fe2；Mn2\Mg"

说明可能存在生成氨配合物的阳离子及B『,Sr：Ca2\K；Na,NH；,As(III,V)

3加入碳酸钠生成白色无沉淀；

说明生成深色沉淀的离子不存在Hg2",Hg2；Cr”,Fe”,Fe",Mn",Co2；Ni2+

说明可能存在生成白色无沉淀阳离子PbtAg〔Cd",Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,

I\0;A13；Zn2；Ni%Ba2+,Sr2+,Ca?-,Mg?,

4氨性条件下，通入硫化氢，生成白色沉淀；

说明生成深色沉淀的离子不存在Ag：Pb2t,HgAHg2；Cd-Cu2；Bi(III),Sb(III,

2

V)ISn(II>IV),As(III,V),Cr*,Fe",Fe",Mn",Co；Ni"

可能是Al3+,Zn2+,

5加入硝酸和硝酸AgNCh,无沉淀生成；

22

说明生成沉淀的阴离子不存在Cl,Br,I,S,S203"

6加入过量氨水和BaCl”生成白色无沉淀；

说明阴离子BaCl?组有一种或几种存在

7加入盐酸无反应

2

说明可能不存在SO/SzOLCO/sNO2

综合判断：存在阳离子Zn"

存在的阴离子S0产

Zn：,(POD2不溶于水

不可能是Zn(N03)2和Zn(Ac)2

结论ZnS04•7H20

例题有下列五种溶液