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文檔簡介

1、第二章第二章 定性分析定性分析 2-1 2-1 概論概論 2-2 2-2 陽離子分析陽離子分析 2-3 2-3 陰離子分析陰離子分析2-4 2-4 定性分析的一般步驟定性分析的一般步驟 定性分析的任務(wù):定性分析的任務(wù):就是鑒定物質(zhì)中所含有的就是鑒定物質(zhì)中所含有的組分組分,包括無機(jī)定性分析和有機(jī)定性分析。作為,包括無機(jī)定性分析和有機(jī)定性分析。作為基礎(chǔ)分析化學(xué)定性分析所討論的內(nèi)容是無機(jī)定性基礎(chǔ)分析化學(xué)定性分析所討論的內(nèi)容是無機(jī)定性分析。分析。 無機(jī)定性分析的方法:無機(jī)定性分析的方法: 化學(xué)分析法化學(xué)分析法 儀器分析法儀器分析法 化學(xué)分析法是無機(jī)定性分析的一個基本方法。化學(xué)分析法是無機(jī)定性分析的一個

2、基本方法。 2-1 2-1 概論概論試樣用量:試樣用量: 在濕法分析中,根據(jù)試樣用量的多少可分為在濕法分析中,根據(jù)試樣用量的多少可分為:常量法、半微量法和微量法。常量法、半微量法和微量法。 本課程討論半微量化學(xué)分析法,對試樣用量本課程討論半微量化學(xué)分析法,對試樣用量要求為:要求為:固體幾十毫克,液體固體幾十毫克,液體12L。 離子的檢出以點滴反應(yīng)為主離子的檢出以點滴反應(yīng)為主。 一、反應(yīng)進(jìn)行的條件一、反應(yīng)進(jìn)行的條件 為了鑒定試樣中是否有某種離子存在所使用的為了鑒定試樣中是否有某種離子存在所使用的化學(xué)反應(yīng),稱為分析反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng),稱為分析反應(yīng)。(一)分類及要求:(一)分類及要求: 分離反應(yīng)或掩蔽反

3、應(yīng)分離反應(yīng)或掩蔽反應(yīng): 用來分離或掩蔽離子的用來分離或掩蔽離子的反應(yīng)。反應(yīng)。 要求:反應(yīng)進(jìn)行得完全要求:反應(yīng)進(jìn)行得完全、迅速迅速。 鑒定反應(yīng)鑒定反應(yīng) : 用來鑒定離子的反應(yīng)。用來鑒定離子的反應(yīng)。要求:不僅要求:不僅反應(yīng)要完全、迅速,而且要有外部特征反應(yīng)要完全、迅速,而且要有外部特征。 外部特征外部特征:(1)沉淀的生成或溶解;沉淀的生成或溶解; (2)溶液顏溶液顏色的改變;色的改變; (3)氣體的排出;氣體的排出; (4)特殊氣味的產(chǎn)生。特殊氣味的產(chǎn)生。(二)、反應(yīng)條件:(二)、反應(yīng)條件: 1、反應(yīng)物的濃度:、反應(yīng)物的濃度: 增大反應(yīng)離子的濃度,有利于鑒定反應(yīng)的增大反應(yīng)離子的濃度,有利于鑒定反

4、應(yīng)的進(jìn)行,通常進(jìn)行,通常要求溶液中待測離子濃度足夠,以要求溶液中待測離子濃度足夠,以產(chǎn)生顯著的反應(yīng)特征產(chǎn)生顯著的反應(yīng)特征。 2、溶液的酸度、溶液的酸度酸度是一個很重要的反應(yīng)條件,表現(xiàn)為:酸度是一個很重要的反應(yīng)條件,表現(xiàn)為:(1)影響待檢離子的存在形式)影響待檢離子的存在形式A3+存在于強(qiáng)酸下,而在堿液中為存在于強(qiáng)酸下,而在堿液中為AsO33-(2)影響試劑的穩(wěn)定性影響試劑的穩(wěn)定性 Na3CO(NO2)6: 強(qiáng)酸強(qiáng)堿均能使其破壞強(qiáng)酸強(qiáng)堿均能使其破壞Pb2+PbCrO4(黃) + +OH-堿性酸性Pb(OH)2 + CrO42- H+HCrO4-中性或微酸性 (3)影響反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性)影響反應(yīng)產(chǎn)

5、物的穩(wěn)定性(4)影響反應(yīng)的速度和方向)影響反應(yīng)的速度和方向 例如:例如:3、溶液的溫度、溶液的溫度(1)對溶解度的影響)對溶解度的影響 (2)對對反應(yīng)速度的影響:反應(yīng)速度的影響: 4、干擾物質(zhì)的影響、干擾物質(zhì)的影響 干擾物質(zhì)的干擾方式:干擾物質(zhì)的干擾方式:(1)與待測離子有相似的反應(yīng);)與待測離子有相似的反應(yīng);(2)與待測離子反應(yīng);)與待測離子反應(yīng);(3)破壞試劑;)破壞試劑;(4)破壞反應(yīng)產(chǎn)物)破壞反應(yīng)產(chǎn)物 5、溶劑的影響、溶劑的影響1)對溶解度的影響)對溶解度的影響2 2)對產(chǎn)物穩(wěn)定性的影響)對產(chǎn)物穩(wěn)定性的影響 如:有些化合物在水中的穩(wěn)定性較差,加入有如:有些化合物在水中的穩(wěn)定性較差,加入

6、有機(jī)溶劑,能使穩(wěn)定性增強(qiáng)。機(jī)溶劑,能使穩(wěn)定性增強(qiáng)。 CrO72- + 4 H2O2 + 2H+ = 2 H2CrO6 + 3 H2O 很快分解很快分解 穩(wěn)定穩(wěn)定 無顏色變化無顏色變化 戊醇層為無色戊醇層為無色 水中水中 戊醇萃取戊醇萃取三、反應(yīng)的靈敏性和選擇性三、反應(yīng)的靈敏性和選擇性 評價指標(biāo):評價指標(biāo):靈敏性靈敏性和和選擇性選擇性1 1、反應(yīng)的靈敏性、反應(yīng)的靈敏性 靈敏性是用來評價鑒定反應(yīng)如何的一個重要方靈敏性是用來評價鑒定反應(yīng)如何的一個重要方面,而靈敏性高低常用靈敏度來定量描述。面,而靈敏性高低常用靈敏度來定量描述。 靈敏度:鑒定反應(yīng)的靈敏度:鑒定反應(yīng)的靈敏度一般同時用兩個互靈敏度一般同時

7、用兩個互為相關(guān)的量為相關(guān)的量“檢出限量檢出限量”和和“最低濃度最低濃度”來表來表示。示。 檢出限量:檢出限量:在一定條件下,某鑒定反應(yīng)所能檢在一定條件下,某鑒定反應(yīng)所能檢出的離子的最小質(zhì)量。出的離子的最小質(zhì)量。g 為單位,記為為單位,記為m。 最低濃度:最低濃度:在一定的條件下,被檢出離子能得在一定的條件下,被檢出離子能得到肯定結(jié)果的最低濃度到肯定結(jié)果的最低濃度。 B表示表示 :是每毫升溶劑中所含待測離子的是每毫升溶劑中所含待測離子的微克數(shù)。微克數(shù)。以以gmL-1為單位為單位。 兩種表示方法的關(guān)系:兩種表示方法的關(guān)系: B G=106 最低濃度最低濃度有兩種表示方法:有兩種表示方法: 1:G表

8、示:表示:是指在是指在G克溶劑中含有克溶劑中含有1克被鑒克被鑒定離子。定離子。如某鑒定反應(yīng)的最低濃度為如某鑒定反應(yīng)的最低濃度為1:50000。它所說明的意思是當(dāng)它所說明的意思是當(dāng)50000克溶劑中含有克溶劑中含有1克待測克待測離子時,鑒定反應(yīng)仍能得到肯定的結(jié)果。離子時,鑒定反應(yīng)仍能得到肯定的結(jié)果。檢出限量和最低濃度的關(guān)系檢出限量和最低濃度的關(guān)系 如果已知某鑒定反應(yīng)的最低濃度為如果已知某鑒定反應(yīng)的最低濃度為1:G,鑒定所取體積為鑒定所取體積為V(mL),則可確定其檢出限量則可確定其檢出限量 1:G = m10-6:V m = V106/ G 同理可得:同理可得: m = V B 一般來說,檢出限

9、量愈小,最低濃度愈低,一般來說,檢出限量愈小,最低濃度愈低,則此鑒定反應(yīng)愈靈敏。則此鑒定反應(yīng)愈靈敏。 檢出限量和最低濃度均由實驗測得。檢出限量和最低濃度均由實驗測得。 注意的幾個問題:注意的幾個問題: 1) 表示鑒定反應(yīng)的靈敏度是對具體的鑒定反應(yīng)表示鑒定反應(yīng)的靈敏度是對具體的鑒定反應(yīng)而言的。因此,而言的。因此,同一離子的不同鑒定反應(yīng)有不同同一離子的不同鑒定反應(yīng)有不同的靈敏度的靈敏度。 2) 同一鑒定反應(yīng)在不同的操作條件下,其靈敏同一鑒定反應(yīng)在不同的操作條件下,其靈敏度不同度不同。在濾紙上進(jìn)行的鑒定反應(yīng)比點滴板上高。在濾紙上進(jìn)行的鑒定反應(yīng)比點滴板上高5倍。倍。 2、反應(yīng)的選擇性、反應(yīng)的選擇性 是

10、表示該反應(yīng)受干擾離子影響的程度。干是表示該反應(yīng)受干擾離子影響的程度。干擾離子的影響越小則表示反應(yīng)的選擇性越高。擾離子的影響越小則表示反應(yīng)的選擇性越高。 1)特效反應(yīng):特效反應(yīng):如果加入的試劑只與一種離子如果加入的試劑只與一種離子起反應(yīng),產(chǎn)生特殊的現(xiàn)象,這種反應(yīng)稱為該離起反應(yīng),產(chǎn)生特殊的現(xiàn)象,這種反應(yīng)稱為該離子的特效反應(yīng)子的特效反應(yīng)。 如:用如:用NaOHNaOH并且加熱來鑒定并且加熱來鑒定NHNH4 4+ +, ,一般認(rèn)為一般認(rèn)為是特效反應(yīng)。是特效反應(yīng)。 注:注:若把陰離子也考慮進(jìn)去,反應(yīng)就不是若把陰離子也考慮進(jìn)去,反應(yīng)就不是特效的。因為,特效的。因為, CN- +H2ONaOHHCOO- +

11、 NH32)2)選擇反應(yīng):實際上,多數(shù)試劑不只同一種離選擇反應(yīng):實際上,多數(shù)試劑不只同一種離子,而是同若干離子發(fā)生反應(yīng)。子,而是同若干離子發(fā)生反應(yīng)。如果一種試劑如果一種試劑只與數(shù)不多的離子起反應(yīng),則這種反應(yīng)稱為選只與數(shù)不多的離子起反應(yīng),則這種反應(yīng)稱為選擇性反應(yīng)。擇性反應(yīng)。 創(chuàng)造特效反應(yīng)的主要方法:創(chuàng)造特效反應(yīng)的主要方法:(1 1)控制溶液的酸度)控制溶液的酸度; ; (2 2)掩蔽干擾離子)掩蔽干擾離子; ; (3 3)附加補(bǔ)充試驗)附加補(bǔ)充試驗 ; ;(4 4)分離干擾離子)分離干擾離子 綜上所述,反應(yīng)的靈敏度和選擇性是評價鑒綜上所述,反應(yīng)的靈敏度和選擇性是評價鑒定反應(yīng)的兩個指標(biāo)。在選用鑒定

12、反應(yīng)時,應(yīng)該同定反應(yīng)的兩個指標(biāo)。在選用鑒定反應(yīng)時,應(yīng)該同時考慮。時考慮。一般來說,在靈敏度能滿足要求的條件一般來說,在靈敏度能滿足要求的條件下,盡是采用選擇性高的反應(yīng)下,盡是采用選擇性高的反應(yīng)。 四、空白試驗和對照試驗四、空白試驗和對照試驗 在定性分析中,可能會出現(xiàn)下列兩種情況:在定性分析中,可能會出現(xiàn)下列兩種情況: 1、過度檢出過度檢出:溶劑、輔助試劑或儀器等引入外:溶劑、輔助試劑或儀器等引入外來離子,而被作為試液中存在的離子而鑒定出來來離子,而被作為試液中存在的離子而鑒定出來 2、漏檢漏檢:試劑失效或者條件控制不當(dāng),因而使:試劑失效或者條件控制不當(dāng),因而使鑒定反應(yīng)的現(xiàn)象不明顯或得出否定結(jié)果

13、。鑒定反應(yīng)的現(xiàn)象不明顯或得出否定結(jié)果。 當(dāng)上述這兩種情況出現(xiàn)時,為了正確判斷分當(dāng)上述這兩種情況出現(xiàn)時,為了正確判斷分析結(jié)果通常要做空白試驗和對照試驗。析結(jié)果通常要做空白試驗和對照試驗。 。 空白試驗:空白試驗:用蒸餾水代替試液,然后用同樣用蒸餾水代替試液,然后用同樣的方法進(jìn)行的試驗,稱為空白試驗。的方法進(jìn)行的試驗,稱為空白試驗。 作用:作用:用于檢查溶劑,試劑等是否含有被檢用于檢查溶劑,試劑等是否含有被檢驗離子。驗離子。 對照試驗:對照試驗:用已知溶液代替試液,其后用同用已知溶液代替試液,其后用同樣的方法進(jìn)行的試驗,稱為對照試驗。樣的方法進(jìn)行的試驗,稱為對照試驗。 作用:作用:檢查試劑是否失效

14、和反應(yīng)條件是否控檢查試劑是否失效和反應(yīng)條件是否控制的正常。制的正常。五、分別分析和系統(tǒng)分析五、分別分析和系統(tǒng)分析 分別分析法:分別分析法:在其它離子共存時,直接取試在其它離子共存時,直接取試液對待檢離子進(jìn)行鑒定,稱之為分別分析法液對待檢離子進(jìn)行鑒定,稱之為分別分析法。 這里共存離子不干擾,因此只需采用特效試這里共存離子不干擾,因此只需采用特效試劑或者是創(chuàng)立特效反應(yīng)的條件。劑或者是創(chuàng)立特效反應(yīng)的條件。 該法適用于指定范圍內(nèi)離子的鑒定。該法適用于指定范圍內(nèi)離子的鑒定。 系統(tǒng)分析法:系統(tǒng)分析法:按一定的步驟和順序,將離子按一定的步驟和順序,將離子加以分組分離,然后逐一鑒定的方法加以分組分離,然后逐一

15、鑒定的方法。 在系統(tǒng)分析法中,用某些試劑按一定的程序在系統(tǒng)分析法中,用某些試劑按一定的程序把離子分成若干組,然后組內(nèi)再細(xì)分,一直分到把離子分成若干組,然后組內(nèi)再細(xì)分,一直分到彼此不再干擾為止。彼此不再干擾為止。 適用于未知試液(或共存離子干擾較大的試適用于未知試液(或共存離子干擾較大的試液)的分析。液)的分析。 2 - 2 陽離子分析一、常見陽離子的分組一、常見陽離子的分組 陽離子定性分析僅討論常見的二十四種離陽離子定性分析僅討論常見的二十四種離子,子, 。它們是:。它們是:AgAg+ +、HgHg2 22+2+、HgHg2+2+、PbPb2+2+、BiBi3+3+、CuCu2+2+、CdCd

16、2+2+、AsAs、 SbSb、SnSn、AlAl3+3+、CrCr3+3+、FeFe3+3+、FeFe2+2+、MnMn2+2+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+、BaBa2+2+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、K K+ +、NaNa+ +、NHNH4 4+ + 對于陽離子混合試液的分析,通常是采用系對于陽離子混合試液的分析,通常是采用系統(tǒng)分析法,其過程可分為兩步:統(tǒng)分析法,其過程可分為兩步:先分組,后鑒定先分組,后鑒定。(一)分組(一)分組 1、分組的依據(jù):、分組的依據(jù):離子性質(zhì)的差異性和相似離子性質(zhì)的差異性和相似性性 2、分組的方法:、分組的方法:選用適當(dāng)?shù)脑噭?/p>

17、,將性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)脑噭?,將性質(zhì)相似的某幾種離子從溶液中沉淀下來相似的某幾種離子從溶液中沉淀下來。這種試劑。這種試劑稱為組試劑。稱為組試劑。 3、分組的意義:、分組的意義:既可以將該組離子分離出既可以將該組離子分離出來,同時也可查明該組離子是否存在來,同時也可查明該組離子是否存在。1. 4、對組試劑的要求:、對組試劑的要求: (1)分組清楚,盡是沒有或少有跨組離子)分組清楚,盡是沒有或少有跨組離子 (2)所得沉淀易于分離和洗滌)所得沉淀易于分離和洗滌 (3)不干擾以后各組的分離和鑒定)不干擾以后各組的分離和鑒定 (4)組內(nèi)離子種類不宜太多,以便鑒定)組內(nèi)離子種類不宜太多,以便鑒定 (二)主要的分

18、組系統(tǒng)(二)主要的分組系統(tǒng) 硫化氫系統(tǒng);兩酸兩堿系統(tǒng)硫化氫系統(tǒng);兩酸兩堿系統(tǒng) 至今廣泛應(yīng)用的分組系統(tǒng)是至今廣泛應(yīng)用的分組系統(tǒng)是硫化氫系統(tǒng)硫化氫系統(tǒng) 簡化硫化氫系統(tǒng)(簡化硫化氫系統(tǒng)(p9p9表表2-12-1) 在酸性條件下,加在酸性條件下,加HCl,使第一組陽離子生使第一組陽離子生成氯化物沉淀。成氯化物沉淀。(Ag+、Hg22+、Pb2+) 分離出氯化物沉淀后,調(diào)節(jié)溶液的酸度至分離出氯化物沉淀后,調(diào)節(jié)溶液的酸度至HCl濃度為濃度為0.3mol/L,通入通入硫化氫硫化氫(0.2-0.6mol/LHCl, TAA, 加熱加熱 )、沉淀出、沉淀出Hg2+、Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、As、

19、 Sb、Sn、 分離出第二組離子的沉淀之后,加氨水至呈分離出第二組離子的沉淀之后,加氨水至呈堿性,加堿性,加(NH4)2S(或或TAA, 加熱)將加熱)將Al3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+以氫氧以氫氧化物或硫化物的沉淀而析出?;锘蛄蚧锏某恋矶龀?。 分離出第三組離子的沉淀之后,母液中含有分離出第三組離子的沉淀之后,母液中含有Ba2+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等離子。等離子。二、第一組陽離子的分析二、第一組陽離子的分析 包括的離子包括的離子Ag+、Hg22+和和Pb2+等三種離子,等三種離子,稱為銀稱為銀組組。按沉淀分離順序稱為第

20、一。按沉淀分離順序稱為第一組,組,按按組組試劑試劑稱為鹽酸稱為鹽酸組。組。(一)、本組離子的分析特性:(一)、本組離子的分析特性: 請學(xué)生自己閱讀,著重了解本組離子與常用請學(xué)生自己閱讀,著重了解本組離子與常用試劑的反應(yīng)試劑的反應(yīng)見教材見教材P10P10表表2-22-2。 (二)組試劑與分離條件(二)組試劑與分離條件 本組離子都能與本組離子都能與HCl作用生成相應(yīng)的氯化物作用生成相應(yīng)的氯化物沉淀。沉淀。 Ag+ + Cl- = AgCl Hg22+ + 2Cl- = Hg2Cl2 均為白色沉淀均為白色沉淀 Pb2+ + 2Cl- = PbCl2 其中其中AgClAgCl是無定形凝乳狀沉淀,遇光易

21、分解是無定形凝乳狀沉淀,遇光易分解出銀而變黑。出銀而變黑。HgHg2 2ClCl2 2是粉未狀沉淀。是粉未狀沉淀。PbClPbCl2 2是針狀是針狀晶形沉淀。晶形沉淀。 為了使沉淀完全且易于分離,應(yīng)控制好與組為了使沉淀完全且易于分離,應(yīng)控制好與組試劑作用的條件試劑作用的條件 降 降 1 1、降低沉淀的溶解度、降低沉淀的溶解度 AgClAgCl和和HgHg2 2ClCl2 2的溶解度相當(dāng)小,可在本組內(nèi)的溶解度相當(dāng)小,可在本組內(nèi)沉淀完全。但沉淀完全。但 PbCl2溶解較大,而且隨溫度的升溶解較大,而且隨溫度的升高顯著地增大。因此,高顯著地增大。因此,為了使本組離子沉淀完全,為了使本組離子沉淀完全,

22、必須加入適當(dāng)過量的必須加入適當(dāng)過量的HCl。利用同離子效應(yīng),降利用同離子效應(yīng),降低沉淀的溶解度。但注意避免低沉淀的溶解度。但注意避免HCl過量太多,否過量太多,否則,產(chǎn)生鹽效應(yīng)和配位效應(yīng),使沉淀的溶解度增則,產(chǎn)生鹽效應(yīng)和配位效應(yīng),使沉淀的溶解度增加。加。 實際工作證明:實際工作證明:Cl-離子的濃度以離子的濃度以0.5mol/L較為較為適宜。適宜。2、防止防止BiBi3+3+、SbSb3+ 3+ 的水解的水解 本組組試劑為本組組試劑為HClHCl,除提供沉淀本組氯化物除提供沉淀本組氯化物所需所需ClCl- -外,還有提供一定的酸度的作用。外,還有提供一定的酸度的作用。因為因為當(dāng)酸度低于當(dāng)酸度低

23、于1.21.2mol/Lmol/L時,第二組離子中的時,第二組離子中的BiBi3+3+、SbSb3+3+將水解生成白色堿式鹽沉淀。將水解生成白色堿式鹽沉淀。 BiBi3+3+C1+C1- -+H+H2 2O=O=BiOClBiOCl+2H+2H+ + Sb Sb3+3+ +ClCl- -+H+H2 2O OSbOClSbOCl+2H2H+ + 為防止水解的發(fā)生,應(yīng)適當(dāng)提高為防止水解的發(fā)生,應(yīng)適當(dāng)提高H H+ +離子的濃離子的濃度。一般最好使度。一般最好使H H達(dá)到達(dá)到2.0 2.0 2.42.4mol/Lmol/L。如如在實際工作中,估計加在實際工作中,估計加HClHCl后,后,H H+ +的

24、濃度尚未達(dá)到的濃度尚未達(dá)到2.02.0mol/Lmol/L,則應(yīng)補(bǔ)充適量的硝酸。則應(yīng)補(bǔ)充適量的硝酸。 1、 3 3、防止生成膠體沉淀、防止生成膠體沉淀 當(dāng)試液中電解質(zhì)不足時,當(dāng)試液中電解質(zhì)不足時,AgCl易生成膠體易生成膠體沉淀,很難分離。若加入過量的沉淀劑,可以提沉淀,很難分離。若加入過量的沉淀劑,可以提供電解質(zhì)。供電解質(zhì)。 本組氯化物的沉淀條件是:在室溫下的酸性本組氯化物的沉淀條件是:在室溫下的酸性溶液中加入適當(dāng)過量的溶液中加入適當(dāng)過量的HClHCl。使使ClCl- -離子的濃度離子的濃度為為0.50.5molmolL L-1-1,H H+ +離子的濃度大于離子的濃度大于2.02.0mol

25、molL L-1-1。 (三)、本組離子的系統(tǒng)分析(三)、本組離子的系統(tǒng)分析 1、本組離子的沉淀、本組離子的沉淀 控制沉淀條件,用組試劑將本組離子沉淀,控制沉淀條件,用組試劑將本組離子沉淀,離心沉降,分離出沉淀。離心沉降,分離出沉淀。2、鉛的分離和鑒定、鉛的分離和鑒定 根據(jù)氯化鉛的溶解度隨溫度升高而顯著增大根據(jù)氯化鉛的溶解度隨溫度升高而顯著增大這一性質(zhì),將氯化鉛從沉淀中分離出來。這一性質(zhì),將氯化鉛從沉淀中分離出來。 具體方法是:在三種氯化物沉淀上加水并加具體方法是:在三種氯化物沉淀上加水并加熱,則熱,則PbCl2溶解,趁熱將溶液分離出來。溶解,趁熱將溶液分離出來。 將熱溶液冷卻后,以將熱溶液冷

26、卻后,以HAc酸化溶液加入酸化溶液加入K2CrO4試劑,如析出黃色沉淀試劑,如析出黃色沉淀(PbCrO4)示有鉛示有鉛離子。離子。(m=0. .5g ; B=5 g /mL)333、亞汞的分離及亞汞的鑒定、亞汞的分離及亞汞的鑒定 分離出分離出PbCl2后的沉淀,以熱水洗滌干凈,后的沉淀,以熱水洗滌干凈,然后加入氯水,此時然后加入氯水,此時AgCl沉淀溶解生成銀氨絡(luò)離沉淀溶解生成銀氨絡(luò)離子:子: 而而Hg2Cl2與氨水作用,生成與氨水作用,生成HgNH2和和Hg沉沉淀,且呈灰黑色,表示亞汞存在。淀,且呈灰黑色,表示亞汞存在。 (m=10g ;B=200 g /mL)AgCl + 2 NH3Ag(

27、NH3)2+ + Cl-Hg2Cl2 + 2NH3Hg(NH2)Cl (白) Hg (黑)+ NH4+ + Cl-3、 4 4、銀離子的的鑒定、銀離子的的鑒定 將分離出的將分離出的Ag(NH3)2+溶液用溶液用HNO3酸化,則酸化,則重新得到重新得到AgCl沉淀,示有銀存在。沉淀,示有銀存在。 (m=0.5g;B=10 g /mL)Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H+AgCl + 2 NH3三、第二組陽離子的分析三、第二組陽離子的分析 本組的離子有:本組的離子有:Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、As、 Sb、Sn、等離子。等離子。 共同特點:在共同特點:在0.3molL

28、-1HCl溶液中,本組離溶液中,本組離子與子與H2S作用,生成硫化物沉淀,故按本組沉作用,生成硫化物沉淀,故按本組沉淀分出的順序,稱為第二組。按所用的沉淀劑淀分出的順序,稱為第二組。按所用的沉淀劑,稱為硫化氫組,也稱為銅錫組。,稱為硫化氫組,也稱為銅錫組。 一一 (一)本組離子的分析特性(一)本組離子的分析特性 僅討論離子的存在形式。僅討論離子的存在形式。 鉛、鉛、 鉍、銅、鎘、汞具有顯著的金屬性,鉍、銅、鎘、汞具有顯著的金屬性,在水溶液中主要以水合金屬離子形式存在。砷、在水溶液中主要以水合金屬離子形式存在。砷、銻、錫三種元素則出不同程度的非金屬性質(zhì)。它銻、錫三種元素則出不同程度的非金屬性質(zhì)。

29、它們在溶液中的主要存在形式,隨酸堿環(huán)境不同而們在溶液中的主要存在形式,隨酸堿環(huán)境不同而不同。見第二版不同。見第二版P31P31表表2-52-5 在實際分析過程中,砷、銻、錫三種元素主在實際分析過程中,砷、銻、錫三種元素主要以陰離子形式存在于溶液中。哪為什么又列入要以陰離子形式存在于溶液中。哪為什么又列入陽離子分析體系中呢?陽離子分析體系中呢? 這些簡單的陽離子能被這些簡單的陽離子能被H2S沉淀為硫化物,故沉淀為硫化物,故列入陽離子第二組中討論。列入陽離子第二組中討論。本組離子與常用試劑的反應(yīng)見教材本組離子與常用試劑的反應(yīng)見教材P13P13表表2-32-3。 AsO33- + 6H+As3+ +

30、 3H2OSbCl63-Sb3+ + 4 Cl-SnCl42-Sn2+ + 4 Cl- 因為在酸性溶液中,上述幾種元素的陰離子因為在酸性溶液中,上述幾種元素的陰離子都能游離出一定濃度的簡單陽離子:都能游離出一定濃度的簡單陽離子:(二)、硫化物沉淀與常用酸堿等的作用(二)、硫化物沉淀與常用酸堿等的作用 1 1PbSPbS、CuSCuS、BiBi2 2S S3 3 、CdSCdS具有堿性,所以具有堿性,所以只能溶于酸中,且沉淀的溶度積很小。故不溶于只能溶于酸中,且沉淀的溶度積很小。故不溶于一般的酸,而一般的酸,而溶于氧化性的酸溶于氧化性的酸。 在所有硫化物的沉淀中在所有硫化物的沉淀中HgSHgS的

31、溶解度最小,所的溶解度最小,所以,以,僅溶于王水僅溶于王水。 2 2AsAs、SbSb及及SnSn()()的硫化物的硫化物是兩性,而且是兩性,而且其酸性更為明顯。因此其酸性更為明顯。因此易溶于堿易溶于堿( (NaOHNaOH、NaNa2 2S S、(NH(NH4 4) )2 2S)S)。 3 3HgSHgS具有較弱的酸性具有較弱的酸性,只能溶解在含有高,只能溶解在含有高濃度濃度S S2-2-的試劑中,所以的試劑中,所以溶于溶于NaNa2 2S S,而不溶于而不溶于( (NHNH4 4) )2 2S S。 (三)組試劑與分離條件(三)組試劑與分離條件 本組離子與后面其它組的分離,是基于硫化本組離

32、子與后面其它組的分離,是基于硫化物溶解度不同。利用這一差異,創(chuàng)造分離條件,物溶解度不同。利用這一差異,創(chuàng)造分離條件,使本組離子能生成硫化物沉淀,并被沉淀完全。使本組離子能生成硫化物沉淀,并被沉淀完全。 1、沉淀的酸度、沉淀的酸度 (1)分離的可行性:)分離的可行性: 第二組中,硫化物溶解度最大的是第二組中,硫化物溶解度最大的是CdS( KSP =7.110-28),后面其它組中,硫化物溶解度后面其它組中,硫化物溶解度最小的是最小的是ZnS(KSP =1.210-23) 比較:比較:KSP(ZnS)KSP(CdS)105 即兩者的溶度積相差近十萬倍。因此,即兩者的溶度積相差近十萬倍。因此,控制控

33、制合適的合適的S S2-2-離子濃度離子濃度,能使,能使CdSCdS沉淀完全,而沉淀完全,而ZnZn2+2+ 不生成硫化物沉淀。不生成硫化物沉淀。 (2)如何控制)如何控制S2-的濃度的濃度- 控制酸度控制酸度 控制控制S2-濃度的方法,在于利用離子平衡的濃度的方法,在于利用離子平衡的原理。原理。H2S2 H+ + S2-平衡常數(shù)表達(dá)式為:平衡常數(shù)表達(dá)式為: = Ka1*Ka2 = 6.810-23 H+ S2- H2S S2- = 6.8 10-23 H2S H+ 6.810-24 H+ 1 上式表明,上式表明,S S2-2- 濃度與濃度與H H+ +濃度成反比。濃度成反比。故改變?nèi)芤褐械墓?/p>

34、改變?nèi)芤褐械腍 H+ +,可達(dá)到控制硫離子濃可達(dá)到控制硫離子濃度的目的。度的目的。 (3 3)分離所需的酸度)分離所需的酸度 CdS: Cd2+S2-= KSP = 7.110-28 S2-=KSP/Cd2+=7.110-28/1.010-5 = 7.110-23 molL-1 H+ = 6.810-24 7.110-23= 0.31 mol.L-1即要使即要使CdCd2+2+ 完全,完全,H H+ +不能大于不能大于0.310.31molmolL L-1-1 ZnS: Zn2+S2-= KSP = 1.210-23 設(shè)設(shè)Zn2+=0.10 molL-1 S2-=KSP/Zn2+=1.210-

35、23/1.010-1 =1.210-22 molL-1所需所需H+為:為: H+ = 6.810-24 1.210-22= 0.24 mol.L-1 即要使即要使0.10.1molmolL L-1-1ZnZn2+2+ 不沉淀,溶液中不沉淀,溶液中H H+ +要大于要大于0.240.24molmolL L-1-1。 綜上所述,使第二組陽離子沉淀完全,而其綜上所述,使第二組陽離子沉淀完全,而其它組不被沉淀的酸度條件是:它組不被沉淀的酸度條件是:H H+ += =0.24 0.24 0.310.31molmolL L-1-1。 注意:用注意:用H2S沉淀本組離子時,隨著沉淀反應(yīng)的沉淀本組離子時,隨著

36、沉淀反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的酸度會不斷提高,因為在沉淀過程進(jìn)行,溶液的酸度會不斷提高,因為在沉淀過程中會不斷有中會不斷有H+ 釋放出來。如:釋放出來。如: Cu2+ + H2S = CuS + 2 H+因此,當(dāng)沉淀進(jìn)行到一定的時候,需將沉淀加水因此,當(dāng)沉淀進(jìn)行到一定的時候,需將沉淀加水適當(dāng)?shù)叵♂?,通常是適當(dāng)?shù)叵♂專ǔJ菍⑷芤合♂寣⑷芤合♂? 1倍倍。 2、五價砷的沉淀、五價砷的沉淀 在一般情況下,五價砷與在一般情況下,五價砷與H2S反應(yīng)時,首先被反應(yīng)時,首先被緩慢地還原,然后再沉淀為緩慢地還原,然后再沉淀為As2S3。為加速其還原為加速其還原過程,可以將溶液加熱過程,可以將溶液加熱, 促使五價砷還

37、原促使五價砷還原; 或在溶或在溶液中加入液中加入I-,使五價砷還原為三價砷使五價砷還原為三價砷。 AsO43- + 2I - +2H+ = AsO33-+ I2 + H2O 氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物I2能與能與H2S反應(yīng),再生成反應(yīng),再生成I- I2 + H2S = 2I - +2H+ + S 由此可見,由此可見,I I 只能起催化作用,不需要加的只能起催化作用,不需要加的太多。通常太多。通常加入少量加入少量NHNH4 4I I。 3、二價錫的氧化:、二價錫的氧化: 加加H2O2將將Sn氧化為氧化為Sn。 在本組內(nèi)部分在本組內(nèi)部分離時,是根據(jù)硫化物沉淀與離時,是根據(jù)硫化物沉淀與Na2S的作用來實的作用

38、來實現(xiàn)的。由前面的討論可知,現(xiàn)的。由前面的討論可知,SnS2溶于溶于Na2S,而而SnS不溶。因此,為了便于分離和鑒定,通不溶。因此,為了便于分離和鑒定,通常在通常在通H2S之前,在試液中加入之前,在試液中加入H2O2,將將Sn氧化為氧化為Sn。過量的過量的H2O2加熱除去加熱除去( 2H2O2 = 2H2O + O2 )(一) 4、防止硫化物生成膠體、防止硫化物生成膠體 砷、銻、錫等離子的硫化物生成膠體的傾向砷、銻、錫等離子的硫化物生成膠體的傾向較大。為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生,采取的措施是較大。為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生,采取的措施是提提供膠體凝集所需的電解質(zhì)并將沉淀加熱供膠體凝集所需的電解質(zhì)并將沉淀

39、加熱。前者在。前者在酸度調(diào)節(jié)時已足以滿足,而后者則是在通酸度調(diào)節(jié)時已足以滿足,而后者則是在通H2S前,前,先將溶液加熱。先將溶液加熱。 說明:加熱會降低溶解度。因此,實際工作說明:加熱會降低溶解度。因此,實際工作中,中,是先加熱,通是先加熱,通H2S,將溶液冷卻,再通將溶液冷卻,再通H2S。 綜上所述,本組的沉淀條件是:綜上所述,本組的沉淀條件是: 1、在酸性時,加、在酸性時,加H2O2氧化氧化Sn為為Sn 2、調(diào)節(jié)酸度為、調(diào)節(jié)酸度為0.30mol/L HCl酸度酸度 3、加少量的、加少量的NH4I還原還原As 為為As 4 4、加熱,通、加熱,通H H2 2S S,冷卻,稀釋冷卻,稀釋1 1

40、倍,再通倍,再通H H2 2S S。 硫代乙酰胺(硫代乙酰胺(TAATAA)試劑簡介:試劑簡介: 硫代乙酰胺在不同的介質(zhì)中加熱時發(fā)生不同硫代乙酰胺在不同的介質(zhì)中加熱時發(fā)生不同的水解反應(yīng),可以分別代替的水解反應(yīng),可以分別代替H H2 2S S、(NH(NH4 4) )2 2S S或或NaNa2 2S S作作為沉淀劑使用。為沉淀劑使用。 在酸性溶液中水解產(chǎn)生在酸性溶液中水解產(chǎn)生H H2 2S S,可以代替可以代替H H2 2S S: CHCH3 3CSNHCSNH2 2 + H+ H+ + +2H+2H2 2O O CH CH3 3COOH + NHCOOH + NH4 4+ + H+ H2 2S

41、S 在氨性緩沖溶液中水解產(chǎn)生在氨性緩沖溶液中水解產(chǎn)生HSHS- -,可代替可代替HSHS- -: CHCH3 3CSNHCSNH2 2 + 2NH+ 2NH3 3 CH CH3 3C(NHC(NH2 2)NH + NH)NH + NH4 4+ + HS+ HS- - 在堿性溶液中水解產(chǎn)生在堿性溶液中水解產(chǎn)生S S2-2-,可以代替可以代替NaNa2 2S S: CHCH3 3CSNHCSNH2 2 + 3OH+ 3OH- - CH CH3 3COOCOO- - + NH + NH3 3 + H+ H2 2O + SO + S2-2- 1 1TAATAA的沉淀為均相沉淀的沉淀為均相沉淀, ,故得

42、到的晶形好故得到的晶形好, ,易于分離和洗滌。易于分離和洗滌。 2 2TAATAA在在9090及酸性溶液中,可將及酸性溶液中,可將As(V)As(V)、SbSb(V)(V)還原為還原為As(III)As(III)、SbSb(III)(III),故不需要加入故不需要加入NHNH4 4I I。 3 3 TAA TAA在堿性溶液中,除可產(chǎn)生在堿性溶液中,除可產(chǎn)生S S2-2-外,還外,還可產(chǎn)生一些多硫化物,可將可產(chǎn)生一些多硫化物,可將SnSn(II)(II)氧化氧化SnSn(IV)(IV),故不需要另加故不需要另加H H2 2O O2 2。 4. 4.由于由于TAATAA提供的提供的S S2-2-濃

43、度低,故此時沉淀的濃度低,故此時沉淀的酸度為酸度為0.20.2mol/mol/LHClLHCl。 本組包括由八種元素所形成的離子,為了分本組包括由八種元素所形成的離子,為了分析的方便、還可以把它們分成兩個小組。析的方便、還可以把它們分成兩個小組。 分組的根據(jù)是本組硫化物的酸堿性不同。鉛、分組的根據(jù)是本組硫化物的酸堿性不同。鉛、鉍、銅、鎘的硫化物屬于堿性硫化物,它們不溶鉍、銅、鎘的硫化物屬于堿性硫化物,它們不溶于于NaOHNaOH、NaNa2 2S S、(NH(NH4 4) )2 2S S等堿性試劑,這些離子稱等堿性試劑,這些離子稱為銅組為銅組( (IIA)IIA),砷、銻、錫砷、銻、錫( (I

44、V)IV)的硫化物屬于兩的硫化物屬于兩性硫化物,而且其酸性更為明顯,因而能溶于上性硫化物,而且其酸性更為明顯,因而能溶于上述幾種堿性試劑中,稱為錫組述幾種堿性試劑中,稱為錫組( (IIB)IIB)。汞的硫化汞的硫化物酸性較弱,只能溶解在含有高濃度物酸性較弱,只能溶解在含有高濃度S S2-2-的試劑的試劑NaNa2 2S S中。用中。用NaNa2 2S S處理第二組硫化物時,處理第二組硫化物時,HgSHgS也也屬于屬于IIBIIB組;用組;用( (NHNH4 4) )2 2S S處理時則屬于處理時則屬于IIAIIA組。我們采用組。我們采用NaNa2 2S S分離,也可使用堿性分離,也可使用堿性T

45、AATAA加熱來代替加熱來代替NaNa2 2S S。 本小組硫化物與本小組硫化物與Na2S的反應(yīng)是:的反應(yīng)是: HgS+S2-HgS22- As2S3+3S2-2AsS33- Sb2S3+3S2-2SbS33- SnS2+S2-SnS32- 使用使用Na2S的缺點是少量的的缺點是少量的Bi2S3和和CuS溶解,溶解,而汞的含量少時容易被而汞的含量少時容易被IIA組留住,溶解不完全。組留住,溶解不完全。在分出錫組后的沉淀中可能含有在分出錫組后的沉淀中可能含有PbSPbS、BiBi2 2S S3 3、CuSCuS和和CdSCdS。沉淀用沉淀用NHNH4 4ClCl洗滌干凈后,洗滌干凈后,加加6 6

46、mol/LHNOmol/LHNO3 3加熱溶解加熱溶解:3 3PbSPbS+2NO+2NO3 3- -+8H+8H+ +=3Pb=3Pb2+2+3S+3S+2NO+2NO+4H4H2 2O O Bi Bi2 2S S3 3+2NO+2NO3 3- -+8H+8H+ +=Bi=Bi3+3+3S+3S+2NO+2NO+4H4H2 2O OCuSCuS與與CdSCdS的溶解反應(yīng)與的溶解反應(yīng)與PbSPbS的溶解反應(yīng)相似。的溶解反應(yīng)相似。 在前述硝酸溶液中加入甘油溶液在前述硝酸溶液中加入甘油溶液(1:1),然,然后再加過量的濃后再加過量的濃NaOH,這時只有這時只有Cd(OH)2能夠能夠沉淀,其他三種離

47、子因與甘油生成可溶性化合沉淀,其他三種離子因與甘油生成可溶性化合物而不被沉出。將物而不被沉出。將Cd(OH)2沉淀以稀的甘油沉淀以稀的甘油堿堿溶液洗凈,溶于溶液洗凈,溶于3mol/L HCl中,用水稀釋,至中,用水稀釋,至酸度約為酸度約為0.3mol/L,通人通人H2S或加硫代乙酰胺,或加硫代乙酰胺,如有黃色如有黃色CdS沉淀析出,示有沉淀析出,示有Cd2+。 (m=5g ; B=100g /mL)注意:注意:因共沉淀在因共沉淀在CdCd(OH)(OH)2 2沉淀中容易夾帶有的沉淀中容易夾帶有的Bi(OH)Bi(OH)3 3和和Cu(OH)Cu(OH)2 2,因而所得沉淀不是純黃色,甚因而所得

48、沉淀不是純黃色,甚至呈暗棕色。為此、可采取以下兩項措施中的一至呈暗棕色。為此、可采取以下兩項措施中的一項:項:1)1)將將CdCd(OH)(OH)2 2溶解后,重新加入沉淀劑溶解后,重新加入沉淀劑( (甘油甘油堿堿) )使其重新沉出,然后再溶解,通使其重新沉出,然后再溶解,通H H2 2S S,進(jìn)行鑒定。進(jìn)行鑒定。2)2)將通將通H H2 2S S所得沉淀離心分離、洗凈,加所得沉淀離心分離、洗凈,加3 3mol/L mol/L HCl3HCl3滴、水滴、水6 6滴滴( (相當(dāng)于加相當(dāng)于加1 1mol/LHCI)mol/LHCI),加熱,此加熱,此時時CdSCdS溶解,溶解,CuSCuS、BiB

49、i2 2S S3 3不溶。離心沉降后,離心不溶。離心沉降后,離心液以水稀釋液以水稀釋3 3倍倍( (相當(dāng)于酸度為相當(dāng)于酸度為0.30.3mol/L)mol/L),通入通入H H2 2S S,CdCd2+2+存在時出現(xiàn)黃色存在時出現(xiàn)黃色CdSCdS沉淀。沉淀。1 3、銅的鑒定:、銅的鑒定: 銅與甘油生成的化合物顯藍(lán)色,其它兩種離銅與甘油生成的化合物顯藍(lán)色,其它兩種離子的化合物為無色。因此,如溶液顯藍(lán)色,已證子的化合物為無色。因此,如溶液顯藍(lán)色,已證明明Cu2+存在。也可用鑒定反應(yīng)來鑒定。存在。也可用鑒定反應(yīng)來鑒定。 取少許甘油化合物混合液,用取少許甘油化合物混合液,用HAc酸化,加酸化,加K4F

50、e(CN)64-鑒定,紅棕色沉淀產(chǎn)生,示有鑒定,紅棕色沉淀產(chǎn)生,示有Cu2+。2 Cu2+ + Fe(CN)64- = Cu2Fe(CN)6 (紅棕色紅棕色) (m=3g ; B=61 g /mL)1 4、鉛的鑒定:、鉛的鑒定: 取少許甘油化合物混合液,用取少許甘油化合物混合液,用HAc酸化,酸化,加加K2CrO4,生成黃色生成黃色PbCrO4沉淀,示有沉淀,示有Pb2+。 Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 (黃色黃色) (m=0 g ; B=5 g /mL) 5、鉍的鑒定:鉍的鑒定: 取一部分甘油化合物混合液,滴加到新制取一部分甘油化合物混合液,滴加到新制的的Na2SnO2溶液中

51、,生成黑色沉淀,示有溶液中,生成黑色沉淀,示有Bi3+。2Bi3+ + 3SnO22- + 6OH- = 2Bi + 3SnO32- + 3H2O (m=5g ; B=100 g /mL) 在用在用Na2S或堿性或堿性TAA溶出的本小組硫代酸鹽溶出的本小組硫代酸鹽溶液中,溶液中,逐滴加入逐滴加入3mol/LHCl至呈酸性為止,這至呈酸性為止,這時硫代酸鹽被分解析出相應(yīng)的硫化物時硫代酸鹽被分解析出相應(yīng)的硫化物: HgS22-+2H+=HgS+H2S 2AsS33-+6H+As2S3+ 3H2S 3SbS33-+6H+=Sb2S3+3H2S SnS32-+2H+SnS2+ H2S 此時,通常還會析

52、出一些此時,通常還會析出一些單質(zhì)單質(zhì)硫。因為硫。因為Na2S很容易部分地被空氣氧化為多硫化物,當(dāng)它通很容易部分地被空氣氧化為多硫化物,當(dāng)它通到到H+時,便發(fā)生如下的分解:時,便發(fā)生如下的分解: Na2S2+2H+2Na+ H2S+S少量硫?qū)﹀a組分析妨礙不大。少量硫?qū)﹀a組分析妨礙不大。 在上述硫化物沉淀上加在上述硫化物沉淀上加8mol/LHCl并加熱,并加熱,HgS與與As2S3不溶解,而銻和錫的硫化物則生成不溶解,而銻和錫的硫化物則生成氯合絡(luò)離子而溶解:氯合絡(luò)離子而溶解: Sb2S3+6H+12Cl-2SbCl63-+ 3H2S SnS2+4H+6Cl-SnCl62-+2 H2S在分出銻和錫硫

53、化物在分出銻和錫硫化物后后剩下的沉淀上剩下的沉淀上加過量加過量12%(NH4)2CO3溶液,溶液,微熱,此時微熱,此時HgS(及及S)不溶,不溶,而而As2S3則按下式溶解則按下式溶解: As2S3+3CO32-AsS33-+AsO33-+3CO2 取一部分用取一部分用(NH4)2CO3處理過的溶液,小心地加處理過的溶液,小心地加3mol/LHCl(防止大量氣泡把溶液帶出防止大量氣泡把溶液帶出)至呈酸性,至呈酸性,如有砷存在,生成黃色如有砷存在,生成黃色As2S3沉淀:沉淀: AsS33-+AsO33-+6H+As2S3+3H2O 黑色殘渣以王水黑色殘渣以王水(HNO3:HCl=1:3)溶解:

54、溶解: 3HgS+2NO3-+12C1-+8H+=3HgC142- +3S+2NO+4H2O然后加熱然后加熱5-8分鐘,破壞過量的王水,再以分鐘,破壞過量的王水,再以SnCl2鑒定:鑒定: SnCl2+2C1-SnCl42- 2HgC142-+SnCl42-Hg2C12+SnCl62-+4C1- Hg2C12+SnCl42-2Hg+SnCl62-沉淀由白變灰黑,示有汞。沉淀由白變灰黑,示有汞。 (m=1g ; B=20 g /mL)取出部分取出部分可能含有可能含有、的的8mol/LHCl溶溶液,用無銹的鐵絲液,用無銹的鐵絲(或鐵粉或鐵粉)將將Sn還原為還原為Sn: SnCl62-+FeSnCl

55、42-+Fe2+2C1-在所得溶液中加入在所得溶液中加入HgCl2溶液,錫存在時可發(fā)生溶液,錫存在時可發(fā)生下列反應(yīng):下列反應(yīng): SnCl42-+2HgCl2Hg2Cl2+SnCl62- SnCl42-+Hg2Cl2=2Hg+SnCl62-灰色的灰色的Hg2Cl2+Hg或黑色的或黑色的Hg沉淀,示有錫。沉淀,示有錫。 (m=0.6g;B=12.5 g /mL)取一滴分出汞、砷后的取一滴分出汞、砷后的8mol/LHCI溶溶液,液,放在一小塊錫箔上放在一小塊錫箔上,如生成黑色斑點,用水洗凈,如生成黑色斑點,用水洗凈,加加l滴新滴新配配的的NaBrO溶液。斑點不消失,示有銻。溶液。斑點不消失,示有銻。

56、 2SbCl63-+3Sn2Sb+3SnCl62- 當(dāng)砷混入時,也能在錫箔上生成黑色斑點當(dāng)砷混入時,也能在錫箔上生成黑色斑點(As)。但洗凈后加但洗凈后加NaBrO則溶解。洗時要注意一則溶解。洗時要注意一定把定把HCl洗掉,否則在酸性條件下洗掉,否則在酸性條件下NaBrO也能使也能使Sb的斑點消失。的斑點消失。 四、第三組陽離子的分析四、第三組陽離子的分析 本組包括七種元素的八種離子:本組包括七種元素的八種離子:AlAl3+3+、CrCr3+3+、FeFe3+3+、FeFe2+2+、MnMn2+2+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+等離子。等離子。 它們的共同特點是:它們的

57、共同特點是:氯化物都溶于水,在氯化物都溶于水,在0.30.3molmolL L-1-1HClHCl溶液中,不為溶液中,不為H H2 2S S所沉淀,只能在所沉淀,只能在NHNH3 3-NH-NH4 4ClCl緩沖溶液體系中,與緩沖溶液體系中,與( (NHNH4 4) )2 2生成硫化物生成硫化物或氫氧化物沉淀或氫氧化物沉淀。故按采用的組試劑,稱為硫化。故按采用的組試劑,稱為硫化銨組。按沉淀順序稱為第三組,以代表離子稱之銨組。按沉淀順序稱為第三組,以代表離子稱之為鐵組為鐵組( (或鋁鎳組或鋁鎳組) )。 (一)本組離子的分析特性(一)本組離子的分析特性1 1、離子顏色、離子顏色: : 常見陽離子

58、中帶有顏色的,除常見陽離子中帶有顏色的,除CuCu2+2+以外,其以外,其余都集中到本組,而本組中只有余都集中到本組,而本組中只有AlAl3+3+和和ZnZn2+2+無色無色。表表2-42-4列舉了本組離子在不同存在形式時的顏列舉了本組離子在不同存在形式時的顏色。這些顏色可以幫助我們對于未知物中存在某色。這些顏色可以幫助我們對于未知物中存在某種離子作出一些預(yù)測。種離子作出一些預(yù)測。 表表2-4 第三組離子不同存在形式的顏色第三組離子不同存在形式的顏色 元素元素 Fe Al Cr Mn Zn Co Ni存在形式存在形式水合離子水合離子 Fe2+(淡綠淡綠) Al3+ Cr3+ Mn2+ Zn2+

59、 Co2+ Ni2+ Fe3+(黃棕黃棕) (無色無色) (灰綠灰綠) (淺粉淺粉) (無色無色) (粉紅粉紅) (翠綠翠綠) 氯絡(luò)離子氯絡(luò)離子 FeCl2+(黃黃) CrCl2+(綠綠) CoCl42-(有特征有特征 CrCl2+(綠綠) (藍(lán)藍(lán))顏色者顏色者)含氧酸根含氧酸根 AlO2- CrO42-(黃黃) MnO42-(綠綠) ZnO22- (無色無色) Cr2O72-(橙橙) MnO4-(紫紅紫紅) (無色無色) 2 2、離子價態(tài)、離子價態(tài): : 本組除鋅、鋁之外,其余處于周期系后幾族的本組除鋅、鋁之外,其余處于周期系后幾族的元素,都有兩種以上的價態(tài)元素,都有兩種以上的價態(tài), 可應(yīng)用

60、于分離和鑒定可應(yīng)用于分離和鑒定反應(yīng)。反應(yīng)。例如:例如: Mn2+在稀溶液中在稀溶液中接接近近無無色,而色,而MnO4-卻有鮮明的紫紅色,且靈敏度很高。利用卻有鮮明的紫紅色,且靈敏度很高。利用這一性質(zhì),可將這一性質(zhì),可將Mn2+氧化為氧化為MnO4-而加以鑒定。而加以鑒定。 Cr3+的鑒定方法之一,是先在堿性溶液中將的鑒定方法之一,是先在堿性溶液中將它氧化為黃色的它氧化為黃色的CrO42-,然后再在酸性溶液中進(jìn)然后再在酸性溶液中進(jìn)一步氧化為藍(lán)色的過氧化鉻一步氧化為藍(lán)色的過氧化鉻CrO5。這是鉻比較特這是鉻比較特效的試法。效的試法。 本組組試劑為本組組試劑為NHNH3 3+NH+NH4 4C1C1

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