Al3+Cr3+Fe2+Fe3+Mn2+Ni2+Co2+Zn2+離子混合液的分離和鑒定

1、Al3+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+離子混合液的分離和鑒定方法概述    這8種離子的氯化物都溶于水，在0.3mol/L鹽酸溶液中不被硫化氫沉淀，但在 NH3 -NH4緩沖溶液中與硫化氫作用，Al3+和Cr3+生成 Al(OH)3和Cr(OH)3沉淀，其它的離子都生成相應(yīng)的硫化物沉淀。這8 種陽(yáng)離子組成硫化氫系統(tǒng)分析中的堿性硫化氫組或被稱為鐵鋁組，在硫化氫系統(tǒng)分析程序上 又稱為第三組    這些陽(yáng)離子絕大多數(shù)是d區(qū)金屬元素陽(yáng)離子，未成對(duì)電子的存在使得它們的陽(yáng)離子在水溶液中 呈現(xiàn)一定的顏色，同時(shí)

2、又使它們具有強(qiáng)烈的形成配離子的傾向。下表是這些陽(yáng)離子以及某些 配離子的顏色，但如果試液無(wú)色，也不能排除有色離子的存在，因?yàn)楫?dāng)某些離子含量很小或不 同顏色發(fā)生互補(bǔ)現(xiàn)象時(shí)，溶液幾乎無(wú)色。離子顏色離子顏色Cr(H2O)63+藍(lán)紫色Fe(H2O)62+淡綠色CrCl(H2O)52+綠色Fe(H2O)63+淡紫色Co(H2O)62+玫瑰紅Fe(OH)(H2O)52+琥珀色Co(NH4)62+褐色FeCl(H2O)52+黃色Co(NCS)42+藍(lán)綠色FeSCN2+血紅色Co(NH3)5(H2O)3+紅色Mn(H2O)62+粉紅色Ni(H2O)62+淡綠色Ni(NH4)62+藍(lán)紫色  &

3、#160; 在上述8種離子中，除Al3+和Zn2+以外，其它離子屬不飽和電子構(gòu)型， 由于次外層的d軌道電子可以全部或部分參與成鍵，因而常表現(xiàn)出可變價(jià)態(tài)，具有氧化還原性質(zhì)。 這些性質(zhì)在離子的分離和鑒定中顯得十分重要。如利用Mn2+和Cr3+的還 原性，在堿性條件下可將它們氧化為MnO2和CrO42-。在酸 性條件下，NaBiO3氧化Mn2+為MnO4-的反應(yīng)，被 用來(lái)鑒定Mn2+。 分析步驟分析說(shuō)明1. 在氫氧化鈉作用下，兩性元素鋁，鉻，鋅的氫氧化物溶解在過(guò)量堿中，而與非兩性元素分離。 同時(shí)錳和鉻又被過(guò)氧化氫氧化成四價(jià)錳和六價(jià)鉻。Mn(OH)2 + H2O2 MnO2 + 2H2O2. MnO2

4、和Co(OH)3在HNO3中溶解不顯著，在酸性溶液中用 H2O2還原可提高溶解性，反應(yīng)如下： MnO2 + H2O2 + 2H+ Mn2+ + 2H2O + O22Co(OH)3 + H2O2 +4H+ 2Co2+ + 6H2O + O23. 在酸性溶液中ClO3-將Mn2+氧化為MnO2而與 鐵、鈷、鎳分離。 3Mn2+ + ClO3- + 3H2O 3MnO2 + 6H+ + Cl-4. 用HNO2作還原劑將MnO2再還原為Mn2+，用鉍酸鈉氧化為 紫色的MnO4-，這是鑒定二價(jià)錳離子的特征反應(yīng)： 2Mn2+ + 14H+ + 5NaBiO3 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O +

5、 5Na+5. 利用鐵、鈷、鎳離子與氨水不同作用，將其分離。三價(jià)鐵離子與過(guò)量氨水作用只生成氫氧化 鐵沉淀，而鈷與鎳都生成相應(yīng)的氨配合離子而溶解。 6. 實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)反應(yīng)證實(shí)鐵離子的存在。在酸性溶液中，二價(jià)鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)生成普魯 士藍(lán)沉淀，可證實(shí)二階鐵的存在。三價(jià)鐵可與硫氰根離子作用顯血紅色。 Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+7. Co2+與SCN-反應(yīng)生成藍(lán)綠色的Co(SCN)42-配離子， 可證實(shí) Co2+存在。此配離子可被戊醇煤炭萃取。為了防止鐵離子的干擾，加入 NaF 使鐵離子形成 FeF63-，而將 鐵離子掩蔽起來(lái)。 8. 鎳離子與丁二酮肟（HDMG）作用，生成紅色的沉淀來(lái)鑒定鎳的存在。 9. Cr2O72-與過(guò)氧化氫作用生成藍(lán)色過(guò)氧化鉻 CrO5，在 乙醚中顯藍(lán)色，可證實(shí)是鉻的存在。 Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ 2CrO5 + 5H2O10. 鋁離子的證實(shí)中，在 HAcN