第二章第二節(jié)定性分析概述

第二章第二節(jié)定性分析概述第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述一、定性分析的任務(wù)和方法任務(wù)：鑒定物質(zhì)中所含的化學(xué)成分方法：化學(xué)分析法（濕法、干法）儀器分析法第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、反應(yīng)進(jìn)行的條件定性分析反應(yīng)應(yīng)具備的外部特征：沉淀的生成或溶解、溶液顏色的改變、氣體的生成以及有特殊氣味的產(chǎn)生等。

1.反應(yīng)物的濃度

2.溶液的酸度

3.溶液的溫度

4.溶劑的影響第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)反應(yīng)的靈敏性和選擇性一、反應(yīng)的靈敏性1.最低濃度：最低濃度是指在一定條件下，被檢出離子得到肯定結(jié)果的最低濃度，一般以1：G表示，G是含1g被鑒定離子的溶劑的質(zhì)量。2.檢出限量：檢出限量是指在一定條件下，某鑒定反應(yīng)能檢出的某離子的最小質(zhì)量，記作m，單位為微克（μg）。第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、反應(yīng)的選擇性在大多數(shù)情況下，一種試劑往往可以與多種離子作用。如果一種試劑只與為數(shù)不多的離子起反應(yīng)，這種試劑稱為選擇試劑，相應(yīng)的反應(yīng)稱為選擇性反應(yīng)。與選擇試劑起反應(yīng)的離子種類越少，則這一反應(yīng)的選擇性越高。如果加入的試劑只與一種離子起反應(yīng)，則這一反應(yīng)的選擇性最高，稱為該離子的特效反應(yīng)，該試劑稱為特效試劑。第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、空白試驗和對照試驗1.空白試驗：用蒸餾水代替試液，用同樣的方法進(jìn)行試驗，稱為空白試驗。空白試驗用于檢驗試劑或蒸餾水中是否含有被檢驗的離子。2.對照試驗：用已知離子的溶液代替試液，用同樣的方法進(jìn)行鑒定，稱為對照試驗。對照試驗用于檢驗試劑是否失效，或是否正確控制反應(yīng)條件。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)分別分析和系統(tǒng)分析分別分析：在多種離子共存時，不需要經(jīng)過分離，直接檢查出待檢離子的方法。理想的分別分析法需要采用特效試劑或創(chuàng)立特效條件，在此條件下，所采用的試劑僅和一種離子發(fā)生作用。系統(tǒng)分析：首先用幾種試劑將溶液中性質(zhì)相近的離子分成若干組，然后在每一組中用適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)鑒定某種離子是否存在，也可以在各組內(nèi)進(jìn)一步分離和鑒定。將各組離子分開的試劑叫“組試劑”，組試試一般是沉淀劑。采用組試劑將反應(yīng)相似的離子整組分出，可以使復(fù)雜的分析任務(wù)大為簡化。第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)常見陰離子的檢驗一、陰離子的初步試驗

1.與稀硫酸作用：在試樣中加稀硫酸并加熱，若產(chǎn)生氣泡，表示可能含有S2O32-、SO32-、S2-

、CO32-、NO2-。如試樣是溶液，所含離子的濃度又不高時，就不一定觀察到明顯的氣泡。

2.與BaCl2溶液作用：在中性或弱堿性試液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，表示可能存在SO42-、S2O32-、SO32-、CO32-、PO43-；若沒有沉淀生成，表示不存在SO4

2-、S2O32-、SO32-、S2-

、CO32-、PO43-，S2O32-則不能肯定，因為S2O32-濃度大時才生成沉淀。4第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)常見陰離子的檢驗一、陰離子的初步試驗

3.與AgNO3＋HNO3作用：若有沉淀，表示可能有S2-

、S2O32-、Cl-、Br-、I-。由沉淀的顏色還可以作出進(jìn)一步的判斷。

4.還原性陰離子的檢驗：強(qiáng)還原性陰離子S2-

、SO32-、S2O32-可以被碘氧化，因此可根據(jù)加入淀粉－I2溶液后是否褪色，可判斷這些陰離子是否存在。若用強(qiáng)氧化劑KMnO4溶液試驗，Cl-、Br-、I-、NO2-也可被氧化，使KMnO4溶液褪色。

5.氧化性陰離子的檢驗：在酸化的試液中加入KI溶液和CCl4，若振蕩后CCl4層顯紫色，則有氧化性陰離子。在我們討論的陰離子中，只有NO2-有此反應(yīng)。4第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)常見陰離子的檢驗二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)1.SO42-

的鑒定

SO42-在水溶液中為無色，與BaCl2作用生成既不溶于水又不溶于稀HCl或稀HNO3

的白色沉淀BaSO4。因此，可在稀HNO3存在下利用BaCl2試劑鑒定SO42-。

Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓（白色）4第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)2.S2-的鑒定（1）亞硝酰鐵氰化鈉法：在堿性溶液中，S2-能與亞硝酰鐵氰化鈉Na2[Fe(CN)5NO]作用生成紫色配合物S2-＋4Na+＋[Fe(CN)5NO]2-＝Na4[Fe(CN)5NOS]（2）醋酸鉛法：S2-遇稀鹽酸或稀硫酸能放出無色有臭蛋味的H2S氣體。逸出的H2S氣體能使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。S2-＋2H+＝H2S↑H2S＋Pb(Ac)2＝PbS↓＋2HAc

由于S2-對SO32-、S2O32-的鑒定都有干擾，因此在鑒定SO32-與S2O32-時，應(yīng)預(yù)先取一部分試液，加入固體CdCO3將S2-除去。4第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)3.SO32－的鑒定在中性溶液中SO32-與亞硝酰鐵氰化鈉Na2[Fe(CN)5NO]作用生成玫瑰紅色。加入過量ZnSO4溶液則顏色變深。若加1滴K4[Fe(CN)6]溶液則生成紅色沉淀，但酸可使紅色沉淀消失，因此溶液為酸性時必須用NH3·H2O中和。

4.S2O32-的鑒定

S2O32-與過量AgNO3作用，生成白色硫代硫酸銀沉淀，此沉淀很快水解成為黃色、棕色最后變?yōu)楹谏腁g2S沉淀。這是鑒定S2O32-的最好方法。4第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)5.CO32-的鑒定

CO32-與酸作用生成CO2，CO2能使Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液變渾濁。CO32-＋2H＋＝H2O＋CO2↑CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2OCO2＋Ba(OH)2＝BaCO3↓＋H2OS2O32-、SO32-與酸作用生成SO2，也能使Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液變渾濁，因此它們存在時應(yīng)加H2O2溶液，將它們氧化，以除去干擾。4第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)6.PO43-的鑒定在酸性溶液中，PO43-能與鉬酸銨反應(yīng)，能生成黃色磷鉬酸銨沉淀（PO43-含量低則形成黃色溶液）。PO43-＋3NH4+＋12MoO42-＋24H+＝(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O↓＋6H2O4第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)7.Cl-、Br-、I-的鑒定由于強(qiáng)還原性陰離子S2-、SO32-、S2O32-等干擾Br-、I-的鑒定，所以首先要向試液中加入稀HNO3和AgNO3使Cl-、Br-、I-等沉淀為銀鹽，以便同強(qiáng)還原性離子分開。Ag+＋Cl-＝AgCl↓Ag+＋Br-＝AgBr↓Ag+＋I(xiàn)-＝AgI↓第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)7.Cl-、Br-、I-的鑒定（1）Cl-的鑒定以12%(NH4)2CO3處理銀鹽沉淀，只有AgCl能溶解，生成Ag(NH3)2+。將此溶液酸化，AgCl白色沉淀又重新出現(xiàn)。AgCl＋2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]+＋Cl-＋H2O（2）AgBr和AgI的處理為了使Br-、I-重新進(jìn)入溶液，在AgBr和AgI的沉淀上加鋅粉和水，并加熱處理，反應(yīng)按下式進(jìn)行：2AgBr＋Zn＝2Ag↓＋Zn2+＋2Br-2AgI＋Zn＝2Ag↓＋Zn2+＋2I-4第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)7.Cl-、Br-、I-的鑒定（3）Br-、I-的鑒定取處理好的溶液加H2SO4和CCl4，并逐滴加入氯水，振蕩，CCl4層顯紫色，表示有I-。因為I-是比Br-強(qiáng)的還原劑，首先被氧化：2I-＋Cl2＝I2＋2Cl-

繼續(xù)加入氯水，I2被氧化為IO3-，紫色消失，CCl4層出現(xiàn)Br2的紅棕色，表示有Br-存在。2Br-＋Cl2＝Br2＋2Cl-I2＋5Cl2＋6H2O＝2IO3-＋10Cl-＋12H+4第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)8.NO3-的鑒定

NO3-有較強(qiáng)的氧化性，在濃H2SO4存在下，NO3-可與FeSO4溶液反應(yīng)，生成[Fe(NO)SO4](亞硝酰硫酸亞鐵)棕色環(huán)。NO3-＋3Fe2+＋4H+＝3Fe3+＋NO＋2H2OFeSO4＋NO＝[Fe(NO)SO4](棕色)NO2-也有類似反應(yīng)，可加入固體NH4Cl或(NH4)2SO4，小心加熱將NO2-破壞。NH4+＋NO2-＝2H2O＋N2↑4第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、陰離子的個別鑒定反應(yīng)9.NO2-的鑒定（1）試液用HAc酸化，加入KI溶液和CCl4，振蕩。若試液中含有NO2-，則會有I2產(chǎn)生，CCl4層顯紫色。2NO2-＋2I-＋4H+＝2NO＋I(xiàn)2＋2H2O（2）在微酸性溶液中，NO2-與加入的對氨基苯磺酸和α–萘胺作用，形成紅色氮染料，這是鑒定NO2-的特效反應(yīng)。4第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)常見陽離子的檢驗一、常見陽離子的分組第一組：易溶組NH4+

、Na+、K+、Mg2+第二組：氯化物組Ag+、Hg22+、Pb2+第三組：硫酸鹽組Ba2+、Ca2+、Pb2+第四組：氨合物組Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+第五組：兩性組Al3+、Cr3+、SnⅡ、Ⅳ、SbⅢ、Ⅵ第六組：氫氧化物組Fe3+、Hg2+、Bi3+、Mn2+第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各組陽離子的分離和鑒定方法

第一組陽離子的分析NH4＋Na＋

K＋

Mg2＋

NaOH，萘氏試劑溶液呈紅棕色

HAc，醋酸鈾酰鋅試劑黃色晶體亞硝酸鈷鈉黃色沉淀

NaOH，鎂試劑天藍(lán)色沉淀第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各組陽離子的分離和鑒定方法

第二組陽離子的分析PbCl2，AgCl，Hg2Cl2NH4Ac,加熱溶液[PbAc]+

沉淀AgCl，Hg2Cl2K2Cr2O7

黃色沉淀PbCrO4

NH3·H2O溶液[Ag(NH3)2]＋

灰黑色沉淀HgNH2Cl＋Hg白色沉淀AgClHNO3

第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各組陽離子的分離和鑒定方法

第三組陽離子的分析

BaSO4，PbSO4，CaSO4NH4Ac,加熱溶液[PbAc]+

K2Cr2O7

黃色沉淀PbCrO4

沉淀(BaCO3,CaCO3)飽和Na2CO3，加熱沉淀(BaSO4,CaSO4)HAc溶液K2Cr2O7

，加熱黃色沉淀BaCrO4

溶液（NH4）2C2O4

白色沉淀CaC2O4

第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各組陽離子的分離和鑒定方法

第四組陽離子的分析Cu(NH3)42+Ni(NH3)42+Co(NH3)42+Zn(NH3)42+Cd(NH3)42+HAc，K4[Fe(CN)6]紅棕色沉淀HCl，SnCl2

，NH4SCN，戊醇有機(jī)層顯藍(lán)色二乙酰二肟，戊醇有紅色出現(xiàn)(NH4)2S加熱溶液沉淀（第四組硫化物）HCl沉淀（CuS，CoS，NiS）溶液Nn2+，Cd2+過量NaOH溶液ZnO22-二苯硫腙粉紅色（溶液）沉淀黃色沉淀HClH2S第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各組陽離子的分離和鑒定方法

第五組和第六組陽離子的分離第五組與第六組陽離子主要存在于分離第四組后的沉淀中，利用Al、Cr、Sb、Sn的氫氧化物的兩性，用過量的堿可將這兩組的元素分開。第25頁，