一、实验目的:学习和掌握常见阴离子的分离与鉴定方法,以及离子检出的基本操作。
总结说明:从IIIA族到VIIIA族的22种非金属元素在形成化合物时常常生成阴离子。形成阴离子的元素虽不多,但是同一元素常常不止一种阴离子。阴离子多数是由两种和两种以上元素构成的酸根或碱离子,同一种元素的中心原子能形成多种阴离子在非金属阴离子中,有的与酸作用生成挥发性的物质,有的与试剂作用生成沉淀,也有的呈现氧化还原性。利用这些特点,根据溶液中离子共存情况,应先通过初步试验或进行分组应产生气体的试验,各种阴离子的沉淀性质,氧化还原性质。预先做初步检验,可以排除某些离子存在的可解性,从而简化分析步骤,初步检验包括以下内容: (一)、试液的酸碱性试验。
若试液呈强酸性,则易被分解的离子如:CO32-、NO2-、S2O32-等。 (二)、是否产生气体的试验。
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若在试液中加入稀H2SO4或稀HCL溶液,有气体产生,表示可能存在CO32、SO32、
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S2O32-、S2、NO2等离子。根据生成气体的颜色和气味以及生成气体具有某些特征反应,
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确证其含有的阴离子,如由NO2被酸分解生成红棕色NO2气体,能将湿润的碘化钾淀粉试
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纸变蓝;由S2被酸分解产生H2S气体,可使醋酸铅试纸变黑,可判断NO2和S2离子分别存在于各自反应溶液中。 (三)、还原性阴离子的试验。
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在酸化的溶液中,加入KMnO4稀溶液,若紫色褪去,则可能存在S2、SO32、S2O32、 ---
BR、I、NO2等离子,若紫色不褪去,则上述离子都不存在。试液经酸化后,加入I2-
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淀粉溶液,蓝色褪去,则可能存在SO32、S2O32、S2等离子。 (四)、氧化性阴离子的试验。
在酸化的试液中加入KI溶液和Ccl4,振荡后Ccl4层呈紫色,则有氧化性阴离子存在,
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如NO2离子。 (五)、难溶盐阴离子试验。 ① 钡组阴离子。
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在中性或弱碱性试液中,用Bacl2能沉淀SO42、SO32、S2O32、CO32、PO42、等阴离子。
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② 用AgNO3能溶液Cl、Br、I、S2、S2O32等阴离子,然后用稀HNO3酸化,沉淀不
溶解。
可以根据Ba2+和Ag+相应盐类的溶解性,区分易溶盐和风化溶盐。加入一种阳离子可以试验整组阴离子是否存在,这种试剂就是相应的组试剂。 二、实验用品:
① 仪器:试管(离心)、点滴板、离心机。 ② 固体药品:硫酸亚铁。
③ 液体药品:Na2S(0.1mol/L)、Na2SO3(0.1mol/L)、Na2S2O3(0.1mol/L)、Na3PO4
(0.1mol/L)、Nacl(0.1mol/L)、NaBr(0.1mol/L)、NaI(0.1mol/L)、NaNO(、30.1mol/L)Na2CO(、NaNO2(0.1mol/L)、(NH4)2MoO(、Bacl2(0.1mol/L)、30.1mol/L)40.1mol/L)KMnO4(0.1mol/L)、ZnSO4(饱和)、K4[Fe(CN)6](0.5mol/L)、AgNO3(0.1mol/L)、H2SO4(浓1mol/L)、HNO3(6mol/L)、HCL(6mol/L)、NaOH(2mol/L)、Ba(OH)2(饱和氨水)或新配制的石灰水(氨水6mol/L)、H2O2(3%)、氯水、Ccl4、对氨基苯碘酸(1%)、2-苯胺(0.4%)、亚硝酸铁氰化钠(9%)。 ④ 材料:Pb(AC)2试纸、玻璃棒。
三、实验内容:
(一)常见阴离子的鉴定。 实验内容 CO32的鉴定 -实验步骤 取CO3210滴离心管而后加10d 6mol/LHCL并立即将有新Ba(OH)2溶液的玻璃棒置于试管口 -实验现象 PH=10 左右 有白色沉淀产生 有棕色出现 反应方程式或解释现象 CO32+2H+==CO2↑+H2O CO2+Ba(OH)2==BaCO3↓+H20 -NO3的鉴定 -2d NO3于点滴板后仅一小粒FeSO4晶体加1滴浓H2SO4 -6FeSO4+2NaNO3+4H2SO4 ==3Fe2(SO4)+Na2SO4+2NO +4H2O FeSO4+NO====Fe(NO)SO4 HNO2+C6H4NH2CH3COOHSO3H→C6H4N2C2H3O2SO3H+2H2O Ba2++SO42-====BaSO4 2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4 ===K2SO4+5Na2SO4+2MnSO4 +3H2O S2O32-+Ag+===Ag2S2O3 Ag2S2O3+S2O32-==[Ag(S2O3)2]3- PO43-+3NH4++12MoO42-+24H+ ===(NH4)3PO4.12MoO4.6H2O+6H2O S2-+Na2[Fe(CN)5NO]==== -[Fe(CN)5NOS]4+2Na+ Ag++cl-====Agcl Agcl+2NH3.H2O==Ag(NH3)2CL Ag(NH3)2cl+HNO3==Agcl+NH4.NO3 -NO2的鉴定 SO42的鉴定 --2d NO2 点滴板加1d 有玻璃红出2molHAC再加1d对氨基苯磺现 酸和1d a-苯胺 5d SO42于试管,加2d 6mol 有白色沉淀HAC和1d 0.1mol/L Ba2+ 产生 --SO32的鉴定 -5d SO32 于试管,加紫色褪去 2d1mol/LH2SO4迅速加1d 0.01mol/LAgNO3振荡 -S2O32的鉴定 -3d S2O32于试管中,加10d 有白色沉淀0.1mol/L AgNO3 振荡 后变为棕到黑 -PO43的鉴定 -3d PO43于离心管中,加10d0.1mol/L AgNO3 振荡 --有黄色沉淀 S2的鉴定 -1d S2于离心管中,加1d 紫色 2mol/L NaOH碱化,再加1d亚硝酸铁氰化钠 3d试液于离心管中,加1d 有白色沉6mol/L HNO3再加淀,沉淀溶AgNO3(0.1mol/L),并显示水溶解 上微热离心,加3-5d 6mol/L NH3.H2O溶解。再加5d 6mol/LHNO3, 有沉淀 5d I碘试液于离心管中,加2d 紫红色,褪2mol/LH2SO4及3d Ccl4,然后去 加Cl2水,不断振荡,如Ccl4层呈现紫 红色(I2)然后褪呈无-色(IO3) 5d Br于离心管中,加3d 黄色或橙色 2mol/L H2SO4及2d Ccl4, 后加氨水 --Cl的鉴定 -I的鉴定 -I-+cl2====I2+2cl- I2+5cl(过量)+6H2O== 2HIO3+10Hcl Br的鉴定 -Cl2+Br-====Br2+2cl- 二、混合离子的分离。
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1.Cl、Br、I 的混合物分离 ---Cl、Br、I 溶 液 HNO3、AgBr、AgI 氨水
AgBr AgI 锌粉和稀硫酸 Ag(NH3)2+CL HNO3
Agcl ↓ Br - 、 I - Ag 、Zn 示有cl-
氯水Ccl4 Ccl4 层显紫红色,示有I- 继续加氯水
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Ccl4层显棕黄色,示有Br
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2.S2、SO32、S2O32混合物的分离和鉴定。
--- S2、SO32、S2O32 2mol/L NaOH 加固体CdCO3 Na2[Fe(CN)5NO]
Na4[Fe(CN)5NOS] 2-红紫色 SO 2 - CdS 3、S2O3 ZnSO4(饱和) AgNO3 Na2[Fe(CN)5NO] 沉淀白→黄→棕→黑
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K4[Fe(CN)6] 示有S2O32
红色沉淀
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示有SO32
Zn2++K4[Fe(CN)6]===KZn3[Fe(CN)6]↓
白色,亚铁氰化锌钾
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