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1、 第二章第二章 定性分析定性分析2-1 2-1 概述概述 定性分析:定性分析:鉴定物质中所含组分。鉴定物质中所含组分。湿法:湿法:反应在溶液中进行反应在溶液中进行 干法:干法:反应在固体之间进行。反应在固体之间进行。例例:焰焰色色反反应应、熔熔珠珠试试验验、粉粉末末研研磨磨法等法等。干干法法分分析析只只用用少少量量试试剂剂和和仪仪器器,便便于在野外检测。于在野外检测。一、一、反应的外部特征反应的外部特征 沉淀的生成或溶解沉淀的生成或溶解 溶液颜色的改变溶液颜色的改变 气体的排出气体的排出 特殊气味的产生。特殊气味的产生。二、反应进行的条件二、反应进行的条件 反应物的浓度反应物的浓度 溶液的酸度
2、溶液的酸度 溶液的温度溶液的温度 溶剂的影响溶剂的影响 干扰物质的影响干扰物质的影响二、鉴定方法的灵敏性和选择性二、鉴定方法的灵敏性和选择性 (一)(一)鉴定方法的灵敏性鉴定方法的灵敏性 1.1.最低浓度最低浓度 在在一一定定条条件件下下,使使某某鉴鉴定定反反应应还还能能得得出出肯肯定定结结果果的的该该离离子子的的最最低低浓浓度度,一一般般以以B B或或l:Gl:G表表示示,G G是是含含有有1g1g被被鉴鉴定定离离子子的的溶溶剂剂的的质质量。量。B B则以则以gmlgml-1-1为单位。为单位。B BG=10G=106 6 2.2.检出限量检出限量m(g):m(g):在在一一定定条条件件下下
3、,某某鉴鉴定定反反应应所所能能检检出出离离子子的的最最小小质质量量,单单位位:gg,记记为为m m。检检出出限限量越小,反应越灵敏。又称为质量灵敏度。量越小,反应越灵敏。又称为质量灵敏度。3.3.两种灵敏度间的换算关系两种灵敏度间的换算关系 1:G=m10 1:G=m10-6-6:V :V m=V10 m=V106 6/G/G 表表示示反反应应的的灵灵敏敏度度时时,要要同同时时指指出出其其最最低浓度和检出限量。低浓度和检出限量。(二)鉴定反应的选择性二)鉴定反应的选择性 特特效效反反应应 在在其其他他离离子子共共存存时时不不受受干干扰扰地地鉴定某种离子的鉴定反应。鉴定某种离子的鉴定反应。(特效
4、试剂)(特效试剂)三、空白试验和对照试验三、空白试验和对照试验 空空白白试试验验:溶溶剂剂、辅辅助助试试剂剂或或器器皿皿等等可可能能引引进进外外来来离离子子,从从而而被被当当作作试试液液中中存存在在的的离离子而鉴定出来,子而鉴定出来,对对照照试试验验:当当鉴鉴定定反反应应不不够够明明显显或或现现象象异异常常,特特别别是是在在怀怀疑疑所所得得到到的的否否定定结结果果是是否否准准确时,往往需要作对照试验。确时,往往需要作对照试验。2-2 2-2 阳离子分析阳离子分析一、一、常见阳离子的分组常见阳离子的分组 常常见见的的阳阳离离子子有有二二十十几几种种:AgAg+、HgHg2 22+2+、HgHg2
5、+2+、PbPb2+2+、BiBi3+3+、CuCu2+2+、CdCd2+2+、As(,)As(,)、Sb(,)Sb(,)、Sn(,)Sn(,)、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+。依依据据各各离离子子硫硫化化物物溶溶解解度度的的显显著著差差异异,将常见的阳离子分成将常见的阳离子分成五组或四组五组或四组。表表2-1 2-1 简化的硫化氢系统分组方案简化的硫化氢系统分组方案 组别组别 组试剂组试剂
6、 组内离子组内离子 组的其他名称组的其他名称 稀稀HCl AgHCl Ag+、HgHg2 22+2+、PbPb2+2+盐酸组,银组盐酸组,银组 H H2 2S S AA(硫化物不溶于(硫化物不溶于NaNa2 2S S)(0.3mol/LHCl)(0.3mol/LHCl)PbPb2+2+、BiBi3+3+、CuCu2+2+、CdCd2+2+硫化氢组,铜锡组硫化氢组,铜锡组 BB(硫化物溶于(硫化物溶于NaNa2 2S S)HgHg2+2+、AsAs,、SbSb,、SnSn,(NH(NH4 4)2 2S AlS Al3+3+、CrCr3+3+、FeFe3+3+、FeFe2+2+(NH (NH3 3
7、+NH+NH4 4Cl)MnCl)Mn2+2+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+硫化铵组,铁组硫化铵组,铁组 -BaBa2+2+、CaCa2+2+、MgMg2+2+K K+、NaNa+、NHNH4 4+可溶组,钙钠组可溶组,钙钠组 二、二、第一组阳离子分析(第一组阳离子分析(银组、盐酸组)银组、盐酸组)(一)本组离子的分析特性(一)本组离子的分析特性(一)本组离子的分析特性(一)本组离子的分析特性 离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式:AgAg+、HgHg2 22+2+、PbPb2+2+三三种种离离子子均均无无色色。亚亚汞汞离离子子是是以以共共价价键键结
8、结合合的的双聚离子双聚离子+Hg:HgHg:Hg+,故记为,故记为HgHg2 22+2+。(二)组试剂与分离条件(二)组试剂与分离条件(二)组试剂与分离条件(二)组试剂与分离条件 与组试剂与组试剂HClHCl的反应:的反应:AgAg+Cl-+Cl-AgClAgCl(白色凝乳状,遇光变紫、变黑白色凝乳状,遇光变紫、变黑)HgHg2 22+2+2Cl+2Cl-HgHg2 2ClCl2 2(白色粉末状白色粉末状)PbPb2+2+2C1+2C1-PbClPbCl2 2(白色针状或片状结晶白色针状或片状结晶)三、第二组阳离子的分析三、第二组阳离子的分析 (铜锡组、硫化氢组铜锡组、硫化氢组)(一)本组离子
9、的分析特性一)本组离子的分析特性一)本组离子的分析特性一)本组离子的分析特性 1.1.1.1.离离离离子子子子存存存存在在在在形形形形式式式式:PbPb2+2+、BiBi3+3+、CuCu2+2+、CdCd2+2+、HgHg2+2+、As,As,、Sb,Sb,、Sn,Sn,等等 2.2.分分离离条条件件:在在酸酸性性溶溶液液中中,与与H H2 2S S生生成成硫硫化化物物沉淀。沉淀。3.3.离子颜色:离子颜色:Cu Cu2+2+为蓝色,其余均无色。为蓝色,其余均无色。(二)(二)(二)(二)沉淀的酸度沉淀的酸度沉淀的酸度沉淀的酸度Ksp(CdS)Ksp(CdS)7.1107.110-28-28
10、 Ksp(ZnS)=1.210 Ksp(ZnS)=1.210-23-23沉沉淀淀第第二二组组所所需需要要的的S S2-2-浓浓度度远远远远小小于于沉沉淀淀第第三三组组所所需要的。控制需要的。控制S S2-2-的浓度,将两组分开。的浓度,将两组分开。溶液中:溶液中:HH+2 2SS2-2-/H/H2 2S=KS=K1 1K K2 2=5.7l0=5.7l0-8-81.2101.210-1515=6.810=6.810-23-23 S S2-2-6.8106.810-23-23HH2 2S/HS/H+2 2 调节溶液的酸度控制硫离子浓度。调节溶液的酸度控制硫离子浓度。CdSCdS:当溶液中:当溶液
11、中CdCd2+2+1010-5-5mol/Lmol/L。Cd Cd2+2+SS2-2-=Ksp=Ksp S2-=Ksp/Cd2+=7.110 S2-=Ksp/Cd2+=7.110-23-23 。溶溶液液的的酸酸度度不不大大于于,第第二二组组硫硫化化物物都都可可以以完完全全沉沉淀出来。淀出来。第第三三组组用用溶溶度度积积最最小小的的ZnSZnS来来计计算算,设设ZnZn2+2+,与之平衡的与之平衡的SS2-2-为:为:Zn Zn2+2+SS2-2-Ksp=1.210Ksp=1.210-23-23 S S2-2-1.2101.210-23-23/0.1=1.210/0.1=1.210-22-22m
12、ol/Lmol/L HH+第二组与第三组分离的酸度在第二组与第三组分离的酸度在 实验得:分离第二、三组的酸度约为实验得:分离第二、三组的酸度约为 (三)(三)TAATAATAATAA代替代替代替代替H H H H2 2 2 2S S S S作为组试剂的特点作为组试剂的特点作为组试剂的特点作为组试剂的特点:1 1TAATAA为为均均相相沉沉淀淀,得得到到的的晶晶形形好好,易易于于分分离和洗涤。离和洗涤。2 2TAATAA在在9090及酸性溶液中,可将及酸性溶液中,可将As(V)As(V)、Sb(V)Sb(V)还原为还原为As(III)As(III)、Sb(III)Sb(III),不需加,不需加N
13、HNH4 4I I。3 3 TAA TAA在碱性溶液中,除可产生在碱性溶液中,除可产生S S2+2+外,外,还可产生一些多硫化物,可将还可产生一些多硫化物,可将Sn(II)Sn(II)氧化氧化Sn(IV)Sn(IV),不需加不需加H H2 2O O2 2。提供的提供的S S2+2+浓度低,沉淀的酸度为浓度低,沉淀的酸度为。(三)铜组与锡组(三)铜组与锡组(三)铜组与锡组(三)铜组与锡组 铜铜组组(IIA)(IIA):铅铅、铋铋、铜铜、镉镉。硫硫化化物物属属于于碱性,不溶于碱性,不溶于NaOHNaOH、NaNa2 2S S、(NH(NH4 4)2 2S S等碱性试剂等碱性试剂 锡锡组组(IIB)
14、(IIB):砷砷、锑锑、锡锡(IV)(IV)、汞汞。硫硫化化物物属属于于两性,且酸性更为明显,能溶于上述几种碱性试剂。两性,且酸性更为明显,能溶于上述几种碱性试剂。本组硫化物与本组硫化物与NaNa2 2S S的反应是:的反应是:HgS+S2-HgS+S2-HgSHgS2 22-2-As As2 2S S3 3+3S2-+3S2-2AsS2AsS3 33-3-Sb Sb2 2S S3 3+3S+3S2-2-2SbS2SbS3 33-3-SnS SnS2 2+S+S2-2-SnSSnS3 32-2-(四)铜组的分析(四)铜组的分析(四)铜组的分析(四)铜组的分析 1.1.1.1.铜组硫化物的溶解铜
15、组硫化物的溶解铜组硫化物的溶解铜组硫化物的溶解 沉淀用沉淀用NHNH4 4ClCl洗涤干净,加洗涤干净,加6mol/LHNO6mol/LHNO3 3加热溶解:加热溶解:3PbS+2NO3PbS+2NO3 3-+8H+8H+=3Pb=3Pb2+2+3S+2NO+4H+3S+2NO+4H2 2O O Bi Bi2 2S S3 3+2NO+2NO3 3-+8H+8H+=Bi=Bi3+3+3S+2NO+4H+3S+2NO+4H2 2O O CuSCuS、CdSCdS、与、与PbSPbS相似。相似。2.2.2.2.镉的分离和签定镉的分离和签定镉的分离和签定镉的分离和签定 在在前前述述硝硝酸酸溶溶液液中中
16、加加入入甘甘油油溶溶液液(1:1)(1:1),然然后后再再加加过过量量的的浓浓NaOHNaOH,这这时时只只有有Cd(OH)Cd(OH)2 2能能够够沉沉淀淀,将将Cd(OH)Cd(OH)2 2以以稀稀的的甘甘油油碱碱溶溶液液洗洗净净,溶溶于于3mol/L 3mol/L HClHCl中中,用用水水稀稀释释,至至酸酸度度约约为为,通通人人H H2 2S S或或加加硫硫代代乙乙酰酰胺,如有黄色胺,如有黄色CdSCdS沉淀析出,示有沉淀析出,示有CdCd2+2+。3.3.3.3.铜的鉴定铜的鉴定铜的鉴定铜的鉴定 CuCu2+2+与与甘甘油油的的反反应应产产物物显显蓝蓝色色。铅铅和和铋铋的的甘甘油油化
17、化合合物物无无色色。如如溶溶液液显显蓝蓝色色,证证明明有有CuCu2+2+存存在在。如如蓝蓝色色不不明明显显或或无无色色,取取少少许许溶溶液液以以HAcHAc酸酸化化,加加K K4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6 鉴定,鉴定,红棕色沉淀示有红棕色沉淀示有CuCu2+2+2Cu 2Cu2+2+Fe(CN)+Fe(CN)6 62-2-CuCu2 2Fe(CN)Fe(CN)6 6 4.4.4.4.铅的鉴定铅的鉴定铅的鉴定铅的鉴定 取取前前甘甘油油碱碱溶溶液液,以以6mol/LHAc6mol/LHAc酸酸化化,加加K K2 2CrOCrO4 4溶溶液,液,黄色黄色PbCrOPbCrO4 4沉淀,沉淀
18、,示有示有PbPb2+2+。5.5.5.5.铋的鉴定铋的鉴定铋的鉴定铋的鉴定 取取前前述述甘甘油油碱碱溶溶液液滴滴加加在在新新配配的的NaNa2 2SnOSnO2 2溶溶液液中中、生成生成黑色的金属铋黑色的金属铋,示有示有BiBi3+3+:2Bi 2Bi3+3+3SnO+3SnO2 22-2-+6OH+6OH-=2Bi+2SnO=2Bi+2SnO3 32-2-+3H+3H2 2O O (五)锡组的分析(五)锡组的分析(五)锡组的分析(五)锡组的分析 1.1.1.1.锡组的沉淀锡组的沉淀锡组的沉淀锡组的沉淀 在在用用NaNa2 2S S或或碱碱性性TAATAA溶溶出出的的本本组组硫硫代代酸酸盐盐
19、溶溶液液中中,逐逐滴滴加加入入3mol/LHCl3mol/LHCl至至呈呈酸酸性性,硫硫代代酸酸盐盐被被分分解解析析出相应的硫化物:出相应的硫化物:HgS HgS2 22-2-+2H+2H+=HgS+H=HgS+H2 2SS 2AsS 2AsS3 33-3-+6H+6H+AsAs2 2S S3 3+3H+3H2 2SS 3SbS 3SbS3 33-3-+6H+6H+=Sb=Sb2 2S S3 3+3H+3H2 2SS SnS SnS3 32-2-+2H+2H+SnSSnS2 2+H+H2 2SS 2.2.2.2.汞、砷与锑、锡的分离汞、砷与锑、锡的分离汞、砷与锑、锡的分离汞、砷与锑、锡的分离
20、在在上上述述硫硫化化物物沉沉淀淀上上加加8mol/LHCl8mol/LHCl并并加加热热,HgSHgS与与AsAs2 2S S3 3不不溶溶解解,而而锑锑和和锡锡的的硫硫化化物物则则生生成成氯氯合合离离子子而而溶解:溶解:SbSb2 2S S3 3+6H+6H+12Cl+12Cl-2SbCl2SbCl6 63-3-+3H+3H2 2SS SnS SnS2 2+4H+4H+6Cl+6Cl-SnClSnCl6 62-2-+2 H+2 H2 2SS 4.4.4.4.汞的鉴定汞的鉴定汞的鉴定汞的鉴定 经经上上述述步步骤骤分分离离后后,如如剩剩下下黑黑色色残残渣渣,则则初初步步说说明有汞,但还需证实。将
21、此残渣以王水溶解明有汞,但还需证实。将此残渣以王水溶解 加热加热5-85-8分钟,破坏过量的王水,再分钟,破坏过量的王水,再以以SnClSnCl2 2鉴定鉴定:SnClSnCl2 2+2C1+2C1-SnClSnCl4 42-2-2HgC1 2HgC14 42-2-+SnCl+SnCl4 42-2-HgHg2 2C1C12 2+SnCl+SnCl6 62-2-+4C1+4C1-Hg Hg2 2C1C12 2+SnCl+SnCl4 42-2-2Hg+SnCl2Hg+SnCl6 62-2-沉淀由白变灰黑,示有汞。沉淀由白变灰黑,示有汞。5.5.5.5.砷的鉴定砷的鉴定砷的鉴定砷的鉴定 取取一一部部
22、分分用用(NH(NH4 4)2 2COCO3 3处处理理过过的的溶溶液液,小小心心地地加加3mol/LHCl3mol/LHCl至至呈呈酸酸性性,如如有有砷砷存存在在,生生成成黄黄色色AsAs2 2S S3 3沉淀沉淀:AsSAsS3 33-3-+AsO+AsO3 33-3-+6H+6H+AsAs2 2S S3 3+3H+3H2 2O O 6.6.6.6.锡的鉴定锡的鉴定锡的鉴定锡的鉴定 取取一一部部分分分分出出汞汞、砷砷硫硫化化物物后后的的8mol/LHCl8mol/LHCl溶溶液液,用无锈的铁丝用无锈的铁丝(或铁粉或铁粉)将将SnSn还原为还原为SnSn:SnClSnCl6 62-2-+Fe
23、+FeSnClSnCl4 42-2-+Fe+Fe2+2+2C1+2C1-在所得溶液中加入在所得溶液中加入HgClHgCl2 2溶液,锡存在时有反应:溶液,锡存在时有反应:SnClSnCl4 42-2-+2HgCl+2HgCl2 2HgHg2 2ClCl2 2+SnCl+SnCl6 62-2-SnCl SnCl4 42-2-+Hg+Hg2 2ClCl2 2=2Hg+SnCl=2Hg+SnCl6 62-2-灰色的灰色的HgHg2 2ClCl2 2+Hg+Hg或黑色的或黑色的HgHg沉淀,示有锡。沉淀,示有锡。7.7.7.7.锑的鉴定锑的鉴定锑的鉴定锑的鉴定 取取一一滴滴分分出出汞汞、砷砷后后的的8
24、mol/LHCI8mol/LHCI溶溶液液,放放在在一一小小块块锡锡箔箔上上,如如生生成成黑黑色色斑斑点点,用用水水洗洗净净,加加l l滴滴新新配的配的NaBrONaBrO溶液。溶液。斑点不消失斑点不消失,示有锑。,示有锑。2SbCl2SbCl6 63-3-+3Sn+3Sn2Sb+3SnCl2Sb+3SnCl6 62-2-当当砷砷混混入入时时,也也能能在在锡锡箔箔上上生生成成黑黑色色斑斑点点(As)(As)。但洗净后加但洗净后加NaBrONaBrO则溶解。则溶解。四、第三组阳离子的分析(四、第三组阳离子的分析(铁组、硫化铵组铁组、硫化铵组)(一)(一)(一)(一)本组离子的分析特性本组离子的分
25、析特性本组离子的分析特性本组离子的分析特性 1.1.离子存在形式:离子存在形式:AlAl3+3+、CrCr3+3+、FeFe3+3+、FeFe2+2+、MnMn2+2+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+2.2.分离条件:在分离条件:在NHNH3 3+NH+NH4 4ClCl的存在下与的存在下与(NH(NH4 4)2 2S S生成生成硫化物或氢氧化物沉淀硫化物或氢氧化物沉淀 3 3 3 3.离子的颜色离子的颜色离子的颜色离子的颜色 AlAl3+3+、ZnZn2+2+无色见无色见表表2-42-4 4 4 4 4.离子的价态离子的价态离子的价态离子的价态 除除锌锌、铝铝之之外外,
26、都都有有两两种种以以上上价价态态,如如Fe(2,3)Fe(2,3),Mn(2,3,4,5,6,7)Mn(2,3,4,5,6,7),Cr(2,3,6),Co(2,3)Cr(2,3,6),Co(2,3),Ni(2,3)Ni(2,3)1.FeFe2+2+S+S2-2-FeS(FeS(黑黑)2Fe 2Fe3+3+3S+3S2-2-FeFe2 2S S3 3(黑黑)Mn Mn2+2+S+S2-2-MnS(MnS(肉色肉色)Zn Zn2+2+S+S2-2-ZnS(ZnS(白白)Co Co2+2+S+S2-2-CoS(CoS(黑黑)Ni Ni2+2+S+S2-2-NiS(NiS(黑黑)2A1 2A13+3+
27、3S+3S2-2-+6H+6H2 2O O2A1(OH)2A1(OH)3 3(白白)+3H)+3H2 2SS 2Cr 2Cr3+3+3S+3S2-2-+6H+6H2 2O O2Cr(OH)2Cr(OH)3 3(灰绿灰绿)+3H)+3H2 2SS (二)(二)(二)(二)本组离子的分别鉴定本组离子的分别鉴定本组离子的分别鉴定本组离子的分别鉴定 1.Fe1.Fe1.Fe1.Fe2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 A.KA.KA.KA.K3 3 3 3Fe(CN)Fe(CN)Fe(CN)Fe(CN)6 6 6 6试法试法试法试法 FeFe2+2+与与K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6试
28、剂生成深蓝色沉淀,为滕氏蓝:试剂生成深蓝色沉淀,为滕氏蓝:FeFe2+2+K+K+Fe(CN)+Fe(CN)6 63-3-KFeFe(CN)KFeFe(CN)6 6 此沉淀不溶于稀酸,但为碱所分解此沉淀不溶于稀酸,但为碱所分解.B B B B邻二氮菲试法邻二氮菲试法邻二氮菲试法邻二氮菲试法 FeFe2+2+与与邻邻二二氮氮菲菲在在酸酸性性溶溶液液中中生生成成稳稳定定的的红红色色可可溶性络合物:溶性络合物:CuCu2+2+、CoCo2+2+、ZnZn2+2+、NiNi2+2+、CdCd2+2+、SbSb等等也也能能与与试试剂生成络合物,但不是红色,不妨碍鉴定。剂生成络合物,但不是红色,不妨碍鉴定
29、。2.Fe2.Fe2.Fe2.Fe3+3+3+3+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 FeFe3+3+与与NHNH4 4SCHSCH或或KSCNKSCN生生成成血血红红色色具具有有不不同同组组成成的的络络 合合 离离 子子:Fe(SCN)Fe(SCN)2+2+、Fe(SCN)Fe(SCN)2 2+、Fe(SCN)Fe(SCN)3 3、Fe(SCN)Fe(SCN)4 4-、Fe(SCN)Fe(SCN)5 52-2-、Fe(SCN)Fe(SCN)6 63-3-。3.Mn3.Mn3.Mn3.Mn2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 MnMn2+2+在在强强酸酸性性溶溶液液中中被被强强氧氧化化剂剂PbOPb
30、O2 2等等氧氧化为化为MnOMnO4 4-使溶液显使溶液显紫红色:紫红色:2Mn2Mn2+2+5NaBiO+5NaBiO3 3+14H+14H+2MnO2MnO4 4-+5Bi+5Bi3+3+5Na+5Na+7H+7H2 2O O 4.Cr4.Cr4.Cr4.Cr3+3+3+3+鉴定鉴定鉴定鉴定 CrCr3+3+强强碱碱性性溶溶液液中中以以偏偏亚亚铬铬酸酸根根离离子子CrOCrO2 2-的的形式存在:形式存在:CrCr3+3+4OH+4OH-CrOCrO2 2-+2H+2H2 2O O 此离子可被此离子可被H H2 2O O2 2氧化为铬酸根离子:氧化为铬酸根离子:2Cr2CrO2-O2-+
31、3H+3H2 2O O2 2+2OH+2OH-2CrO2CrO4 42-2-(黄黄)+4H+4H2 2O O 5.Ni5.Ni5.Ni5.Ni2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 NiNi2+2+在在中中性性、HAcHAc酸酸性性或或氨氨性性溶溶液液中中与与丁丁二二酮酮肟肟产产生生鲜鲜红红色色螯螯合合物物沉沉淀淀,此此沉沉淀淀溶溶于于强强酸酸、强强碱碱和很浓的氨水,溶液的和很浓的氨水,溶液的pHpH值以在值以在5-105-10之间为宜。之间为宜。6.Co6.Co6.Co6.Co2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 在在中中性性或或酸酸性性溶溶液液中中,CoCo2+2+与与NHNH4 4
32、SCNSCN生生成成蓝蓝色色络络合合物物Co(SCN)Co(SCN)4 42-2-。此此络络合合物物能能溶溶于于许许多多有有机机溶溶剂剂,如乙醇、戊醇、苯甲醇或丙酮等。如乙醇、戊醇、苯甲醇或丙酮等。7.Zn7.Zn7.Zn7.Zn2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 (NH(NH4 4)2 2Hg(SCN)Hg(SCN)4 4试法试法 在在中中性性或或微微酸酸性性溶溶液液中中,ZnZn2+2+与与(NH(NH4 4)2 2Hg(SCN)Hg(SCN)4 4生生成成白色结晶形沉淀:白色结晶形沉淀:ZnZn2+2+Hg(SCN)+Hg(SCN)4 42+2+ZnHg(SCN)ZnHg(SCN)
33、4 4(白白)8.A18.A13+3+的鉴定的鉴定 在在醋醋酸酸及及醋醋酸酸盐盐的的弱弱酸酸性性溶溶液液(pH(pH4-5)4-5)中中,A1A13+3+与与铝铝试试剂剂(金金黄黄色色素素三三羧羧酸酸铵铵)生生成成红红色色螯螯合合物物,加加氨氨水水使使溶溶液液呈呈弱弱碱碱性性并并加加热热,可可促促进进鲜鲜红红色色絮絮状状沉淀的生成。沉淀的生成。五五、第第四四组组阳阳离离子子的的分分析析(钙钙钠钠组组 可可溶溶组组)(一)(一)(一)(一)离子存在:离子存在:CaCa2+2+、BaBa2+2+、MgMg2+2+、K K+、NaNa+、NHNH4 4+(二)二)二)二)本组离子的分别鉴定本组离子的
34、分别鉴定本组离子的分别鉴定本组离子的分别鉴定 1.Ba1.Ba1.Ba1.Ba2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 K K K K2 2 2 2CrOCrOCrOCrO4 4 4 4试法试法试法试法 取已除去取已除去NHNH4 4+的酸性溶液的酸性溶液1 1滴,滴,置置于于黑黑色色点点滴滴板板上上,加加1 1滴滴NaAcNaAc以以降降低低溶溶液液的的酸酸性性(生生成成HAc-NaAcHAc-NaAc缓缓冲冲溶溶液液pH=4-5)pH=4-5)然然后后加加K K2 2CrOCrO4 41 1 滴滴,BaBa2+2+存在时生成黄色存在时生成黄色BaCrOBaCrO4 4沉淀。沉淀。2.Ca2
35、.Ca2.Ca2.Ca2+2+2+2+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 CaCCaCCaCCaC2 2 2 2O O O O4 4 4 4试试试试法法法法:向向试试液液加加入入(NH(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4,pH4pH4,CaCa2+2+存存在在时时生生成成白白色色CaCCaC2 2O O4 4沉沉淀淀。以以浓浓HClHCl润润湿湿CaCCaC2 2O O4 4沉沉淀淀,作焰色反应,显砖红色。作焰色反应,显砖红色。GBHAGBHAGBHAGBHA试试试试法法法法:在在碱碱性性溶溶液液中中,CaCa2+2+与与乙乙二二醛醛双双缩缩(2-2-羟羟基基苯苯胺胺)可可生生成成红红色色螯螯合
36、合物物沉沉淀淀。加加入入碳碳酸酸钠钠可可使使BaBa2+2+与试剂的螯合物分解。与试剂的螯合物分解。3.3.3.3.镁的鉴定镁的鉴定镁的鉴定镁的鉴定 MgMg2+2+在在碱碱性性溶溶液液中中与与对对-硝硝基基偶偶氮氮间间苯苯二二酚酚(镁试剂镁试剂)生成天生成天蓝色沉淀。蓝色沉淀。4.NH4.NH4.NH4.NH4 4 4 4+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 NHNH4 4+与碱作用生成与碱作用生成NHNH3 3,加热可促使其挥发。,加热可促使其挥发。NHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3+H+H2 2O O生生成成的的NHNH3 3气气可可使使石石蕊蕊试试纸纸或或pHpH试试纸纸显显出出碱碱
37、性性颜颜色色,使奈氏试剂的斑点变为使奈氏试剂的斑点变为红棕色。红棕色。5.K5.K5.K5.K+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 A A A ANaNaNaNa3 3 3 3Co(NOCo(NOCo(NOCo(NO2 2 2 2)6 6 6 6试法试法试法试法 K+K+在在中中性性或或HAcHAc酸酸性性溶溶液液中中与与亚亚硝硝酸酸钴钴钠钠生生成成黄黄色结晶形沉淀色结晶形沉淀 6.Na6.Na6.Na6.Na+的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 醋酸铀酰锌试法醋酸铀酰锌试法醋酸铀酰锌试法醋酸铀酰锌试法 NaNa+在在 中中 性性 或或 HAcHAc酸酸 性性 溶溶 液液 中中 与与 醋醋 酸酸 铀铀 锌锌Zn(
38、UOZn(UO2 2)3 3(Ac)(Ac)3 3生成生成柠檬黄色结晶形沉淀柠檬黄色结晶形沉淀:NaNa+Zn+Zn2+2+3UO+3UO2 22+2+9Ac+9Ac-+9H+9H2 2O O NaAcZn(Ac)NaAcZn(Ac)2 23UO3UO2 2(Ac)(Ac)2 29H9H2 2OO 2-3 2-3 阴离子分析阴离子分析常常见见的的1313种种阴阴离离子子:SOSO4 42-2-、SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、S S2-2-、SiOSiO3 32-2-、COCO3 32-2-、POPO4 43-3-、ClCl-、BrBr-、I I-、NONO3 3-、
39、NONO2 2-、AcAc-。一、阴离子的分析特性一、阴离子的分析特性一、阴离子的分析特性一、阴离子的分析特性(一)(一)(一)(一)与酸的反应与酸的反应与酸的反应与酸的反应 与与酸酸作作用用,有有的的生生成成挥挥发发性性的的气气体体,有有的的生生成沉淀。例如:成沉淀。例如:COCO3 32-2-+2H+2H+=CO=CO2 2+H+H2 2O O SiO SiO3 32-2-+2H+2H+H H2 2SOSO3 3 (二)(二)(二)(二)氧化还原性氧化还原性氧化还原性氧化还原性 阴阴离离子子有有些些不不能能共共存存,彼彼此此可可能能发发生生氧氧化化还还原原反应反应见表见表2828。表表2-
40、8 2-8 酸性溶液中不能共存的阴离子酸性溶液中不能共存的阴离子 阴离子阴离子 与左栏阴离子不能共存的阴离子与左栏阴离子不能共存的阴离子 NONO2 2-SO SO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、S S2-2-、I I-I I-NONO2 2-SO SO3 32-2-NONO2 2-、S S2-2-S S2 2O O3 32-2-NONO2 2-、S S2-2-S S2-2-NO NO2 2-、SO SO3 32-2-、S S2 2O O3 32 2 (三)(三)(三)(三)形成络合物的性质形成络合物的性质形成络合物的性质形成络合物的性质 有有些些阴阴离离子子,例例如如S S
41、2 2O O3 32-2-、C C2 2O O4 42-2-、POPO4 43-3-、ClCl-、BrBr-、I I-、CNCN-、NONO2 2-等等,能能作作为为络络合合剂剂同同阳阳离离子子形形成成络合物。络合物。二、二、二、二、分析试液的制备分析试液的制备分析试液的制备分析试液的制备 三三个个要要求求:除除去去重重金金属属离离子子;将将阴阴离离子子全全部部转入溶液;保持阴离子原来的存在状态。转入溶液;保持阴离子原来的存在状态。三、阴离子的初步试验三、阴离子的初步试验三、阴离子的初步试验三、阴离子的初步试验 初初步步试试验验:分分组组试试验验、挥挥发发性性试试验验、氧氧化化性性还还原性试验
42、等项目。原性试验等项目。表表表表2-9 2-9 2-9 2-9 阴离子的分组阴离子的分组阴离子的分组阴离子的分组组别组别 组试剂组试剂 组中阴离子组中阴离子 I BaClI BaCl2 2 SOSO4 42-2-、SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-(浓度大)(浓度大)中性或弱碱性)中性或弱碱性)SiOSiO3 32-2-、COCO3 32-2-、POPO4 43-3-II AgNO II AgNO3 3 S S2 2O O3 32-2-(浓度小)、(浓度小)、S S2-2-(HNO (HNO3 3存在存在)Cl)Cl-、BrBr-、I I-III NO III NO3 3
43、-、NONO2 2-、AcAc-挥发性试验挥发性试验:酸酸性性溶溶液液中中具具有有挥挥发发性性的的阴阴离离子子有有SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、S S2-2-、COCO3 32-2-NONO2 2-等。等。COCO2 2由由COCO3 32-2-生生成成、无无色色无无臭臭,使使Ba(OH)Ba(OH)2 2或或Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液变浑。溶液变浑。SOSO2 2由由SOSO3 32-2-或或S S2 2O O3 32-2-生生成成,无无色色,有有燃燃烧烧硫硫黄黄的的刺刺激激臭臭,具具有有还还原原性性可可使使K K2 2CrCr2 2O O7 7溶溶液液变
44、变绿绿(Cr(Cr2 2O O7 72-2-还原为还原为CrCr3+3+)。NONO2 2由由NONO2 2-生生成成,红红棕棕色色气气体体,有有氧氧化化性性,能将能将I I-氧化为氧化为I I2 2。H H2 2S S由由S S2-2-生生成成,无无色色、有有腐腐卵卵臭臭,可可使使醋酸铅试纸变黑醋酸铅试纸变黑 。氧化性和还原性试验:氧化性和还原性试验:4 4 4 4(酸性酸性酸性酸性)试试液液以以H H2 2SOSO4 4酸酸化化后后,加加入入的的KMnOKMnO4 4溶溶液液,如如果果溶溶液液的的紫紫红红色色褪褪去去、则则表表示示SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、S
45、 S2-2-、BrBr-、I I-、NONO2 2-,以及较浓的,以及较浓的C1C1-等可能存在。等可能存在。2 2 2 2淀粉淀粉淀粉淀粉(酸性酸性酸性酸性)I I2 2溶溶液液的的氧氧化化能能力力远远较较酸酸性性KMnOKMnO4 4溶溶液液的的氧氧化化能能力力弱弱,因因此此它它所所能能氧氧化化的的只只是是强强还还原原性性阴阴离离子子如如SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、S S2-2-等等。试试验验时时在在I I2 2溶溶液液中中加加入入淀淀粉粉溶溶液液,使使试试剂剂显显蓝蓝色色,当当I I2 2被被还还原原为为I I-时时,则则蓝蓝色色消消失失,表表示上述三种离子
46、至少有一种可能存在。示上述三种离子至少有一种可能存在。四、四、四、四、阴离子的分别鉴定阴离子的分别鉴定阴离子的分别鉴定阴离子的分别鉴定 (一)(一)(一)(一)SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 SOSO4 42-2-与与BaClBaCl2 2生生成成不不溶溶于于酸酸的的白白色色BaSOBaSO4 4沉沉淀淀这是鉴定这是鉴定SOSO4 42-2-的很好的反应。的很好的反应。(二)(二)(二)(二)SiOSiOSiOSiO3 3 3 32-2-2-2-的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 1.NH1.NH1.NH1.NH4 4 4 4C1C1C1C1试法试法试法试法 在在
47、含含有有SiOSiO3 32-2-的的试试液液中中加加HNOHNO3 3至至呈呈微微酸酸性性,加加热热除除去去溶溶液液中中的的COCO2 2然然后后冷冷却却,加加稀稀氨氨水水至至碱碱性性,再再加加饱饱和和NHNH4 4C1C1并并加加热热。NHNH4 4+与与SiOSiO3 32-2-作作用用生生成成白白色色胶胶状状硅酸沉淀:硅酸沉淀:SiOSiO3 32-2-+2NH+2NH4 4+H H2 2SiOSiO3 3+2NH+2NH3 3 2.2.2.2.钼蓝试法钼蓝试法钼蓝试法钼蓝试法 SiOSiO3 32-2-与与(NH(NH4 4)2 2MoOMoO4 4在微酸性溶液中生成在微酸性溶液中生
48、成可溶性的硅钼酸铵,使可溶性的硅钼酸铵,使溶液呈黄色。溶液呈黄色。(三)(三)(三)(三)POPOPOPO4 4 4 43-3-3-3-的签定的签定的签定的签定 POPO4 43-3-与与(NH(NH4 4)2 2MoOMoO4 4生生 成成 黄黄 色色 磷磷 钼钼 酸酸 铵铵(NH(NH4 4)3 3P(MoP(Mo3 3O O1010)4 4 沉沉淀淀。此此沉沉淀淀溶溶于于氨氨或或碱碱中中,但但不溶于酸。不溶于酸。(四)(四)(四)(四)S S S S2-2-2-2-、S S S S2 2 2 2O O O O3 3 3 32-2-2-2-、SOSOSOSO3 3 3 32-2-2-2-的
49、鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 1.S1.S1.S1.S2-2-2-2-的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 在在 碱碱 性性 溶溶 液液 中中,S S2-2-与与 亚亚 硝硝 酰酰 铁铁 氰氰 化化 钠钠NaNa2 2Fe(CN)Fe(CN)5 5NONO溶液生成溶液生成紫色络合物紫色络合物:S S2-2-+4Na+4Na+Fe(CN)+Fe(CN)5 5NONO2-2-NaNa4 4Fe(CN)Fe(CN)5 5NOS NOS 当当有有SOSO3 32-2-存存在在时时,能能与与试试剂剂生生成成淡淡红红色色络络合合物物,但不致掩盖由但不致掩盖由S S2-2-所生的紫色,故无干扰。所生的紫色,故无干扰。2.S2
50、.S2.S2.S2-2-2-2-的除去的除去的除去的除去 取取一一部部分分试试液液,加加入入固固体体CdCOCdCO3 3,由由于于CdSCdS的的溶溶解解度较度较CdCOCdCO3 3为小,故为小,故CdCOCdCO3 3发生转化:发生转化:S S2-2-+CdCO+CdCO3 3CdS+COCdS+CO3 32-2-S S2-2-即被除去。即被除去。3.S3.S3.S3.S2 2 2 2O O O O3 3 3 32-2-2-2-的鉴定的鉴定的鉴定的鉴定 取取除除去去S S2-2-的的试试液液一一部部分分加加入入稀稀HClHCl,S S2 2O O3 32-2-存存在在时时生生成成不不稳稳