阳离子的分离与鉴定
常见阳离子的分离与鉴定二实验报告
常见阳离子的分离与鉴定二实验报告一、实验目的1、了解常见阳离子的溶解特性;2、熟悉常见阳离子的分离与鉴定的方法;3、巩固常见阳离子的溶解特性,以便于进行实验中的鉴别、分离及分析;二、实验原理阳离子是指带有正电荷的离子,如钠离子(Na+)、钾离子(K+)、氯离子(Cl-)、铵离子(NH4+)等。
阳离子有着不同的电荷,溶解度和溶质的类型不同,因此,可以根据不同的溶解特性将其分离、鉴定出来。
本实验利用沉淀反应、氯化物气体滴定以及媒质对组成离子的影响,结合实验室常见阳离子的特性,在模拟实验中进行阳离子的分离与鉴定。
三、实验材料1、2.0 mol/L的NaCl溶液、KCl溶液、NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液;2、2.0mol/L溴代乙酸溶液;3、分光光度计;4、蒸馏水;5、吸管、放大器、烧杯及烧瓶等实验用具;四、实验步骤1、将2.0mol/L NaCl溶液、KCl溶液、NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液分别放入4个烧杯中;2、将2.0mol/L溴代乙酸溶液分别加入到4个烧杯中,观察气体的产生及沉淀反应;3、将沉淀反应结束后的物质加入蒸馏水中,然后充分搅拌;4、用分光光度计测定各烧杯中溶液的溶氧量;5、根据溶氧量的结果,鉴定出阳离子的种类;六、实验结果1、烧杯1中,溶质沉淀出白色晶体,添加溴代乙酸溶液可产生白色气体,同时溶氧量为0.4mg/L,可判定该溶液为等比例混合溶液,溶质为NaCl;2、烧杯2中,溶质沉淀出暗黄色晶体,添加溴代乙酸溶液可产生黄色气体,同时溶氧量为0.5mg/L,可判定该溶液为等比例混合溶液,溶质为KCl;3、烧杯3中,溶质沉淀出淡粉色晶体,添加溴代乙酸溶液可产生白色气体,同时溶氧量为0.7mg/L,可判定该溶液为等比例混合溶液,溶质为NH4Cl;4、烧杯4中,溶质沉淀出白色晶体,添加溴代乙酸溶液可产生淡黄色气体,同时溶氧量为3.5mg/L,可判定该溶液为等比例混合溶液,溶质为(NH4)2SO4。
实验常见阳离子的分离与鉴定-V1
实验常见阳离子的分离与鉴定-V1实验常见阳离子的分离与鉴定阳离子是指带正电荷的离子,常见的有盐酸中的K+、Na+、Mg2+、Ca2+等。
在实验室中对这些阳离子的分离和鉴定是一项比较常见的实验操作,下面将对此进行重新整理。
一、分离NH4+和Fe3+实验操作步骤:1.将NH4+和Fe3+混合,并加入NaOH,出现棕色沉淀;2.将沉淀过滤,并加入HCl,沉淀消失;3.将所得溶液加入HgCl2,出现白色沉淀。
实验操作目的:该实验可用于检测食品和饲料中的氨盐等。
二、分离Ba2+和Fe3+实验操作步骤:1.将Ba2+和Fe3+混合,并加入NaOH,出现棕色沉淀;2.将沉淀过滤,得到沉淀和过滤液;3.将所得沉淀加入Na2CO3,在锅炉中加热,轻轻搅拌,直到溶解;4.将溶液冷却,加入硫酸钠,出现白色沉淀。
实验操作目的:该实验可用于检测水中钙、铁的含量。
三、分离Mg2+和Fe2+实验操作步骤:1.将Mg2+和Fe2+混合,加入氨水,pH值达到9.5~10.2;2.将所得溶液加入EDTA,出现蓝色沉淀。
实验操作目的:该实验可用于检测水或者土壤中的镁和铁的含量。
四、分离Ca2+和Ba2+实验操作步骤:1.将Ca2+和Ba2+混合,加入Na2SO4;2.出现白色沉淀。
实验操作目的:该实验可用于检测食品和饲料中的钙盐。
五、分离Na+和K+实验操作步骤:1.将Na+和K+混合,并加入Na2CO3;2.加热,溶解后冷却,加入二甲基黄。
3.观察产生的沉淀,小型重沉。
实验操作目的:该实验可用于检测水中钠、钾的含量。
(完整版)常见阳离子的分离及鉴定
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(8)Mn2+的鉴定 5BiO3- + 2Mn2+ + 14H+
═ 5Bi3+ + 2MnO4— (紫红色溶液)+7H2O
(9)Co2+的鉴定 Co2+ + 4SCN— = [Co(SCN)4]2—( 蓝色)
试 HCl)
(NH4)2S (NH3-NH4Cl)
(NH4)2CO3 (NH3-NH4Cl)
硫化物 难溶于水
分 组 依 据
两酸两碱系统分析法
分别检出NH4+、Na+、Fe3+、Fe2+
氯化物易溶于水
硫酸盐 难溶于水
硫酸盐易溶于水
氢氧化物难溶于水及 氨水
氨性条件下不生成沉淀
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(2)Pb2+的鉴定 Pb2+ + CrO42—→ PbCrO4↓(黄色沉淀) (3) Cu2+的鉴定 2Cu2++ [ Fe(CN)6]4- → Cu2Fe(CN)6↓ (红棕色)
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(4)Fe3+的鉴定 ①Fe3++ nSCN — == Fe(SCN)nn-3 (血红色溶液) ②K+ + Fe3++ [ Fe(CN)6]4- →[K Fe(CN)6 Fe] ↓
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硫化氢系统分析法
硫化物不溶于水
硫化物溶于水
在稀酸中生成硫化物沉淀
分
组
氯化物溶于热水
依 据
氯化物 不溶于 热水
无机化学常见阳离子分离与鉴定
无机化学常见阳离子分离与鉴定Ag+鉴定方法取2 滴试液,加入2 滴2molL HCl, 若产生沉淀,离心分离,在沉淀中加人6molL-1NH3H2O 使沉淀溶解,再加入6molL-1 HNO3 酸化,白色沉淀重又出现,说明Ag+离子存在。
反应如下:Ag+ +Cl-→AaCl↓ AgCl + 2NH3H2O → [Ag(NH3)2]+ + Cl- + H2O [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ → AgCl↓+ NH4+ + Cl-1备注Al +3+2取试液2 滴,再加入2 滴铝试剂,微热,有红色沉淀,示有Al+3反应可在HAc-NH4Aa 缓冲溶液中进行。
Sr2+对Ba2+的鉴定有干扰,但SrCrO4 与BaCrO4 不同的是,SrCrO4 在乙酸中可溶解。
所以应在乙酸存在下进行反应。
离子。
-1Ba在试液中加入0.2 molL K2CrO4 溶液,生成黄色的BaCrO4 沉淀,示有B a+2 离子存在。
可用K2Cr2O4 溶液代替K2CrO4 溶液。
Bi+3①SnO2 离子将Bi 离子还原,生成金属铋(黑色沉淀), 示有Bi3+离子存在:2 Bi(OH) 3 + SnO22- →2Bi↓+ 3SnO32- + H2O 取2 滴试液,加入2 滴0.2 molL-1 SnCl2 溶液和数滴2molL-1 NaOH 溶液,溶液为碱性。
观察有无黑色金属铋沉淀出现。
②BiCl3 溶液稀释,生成白色BiOCl 沉淀,示有Bi+3 存在:Bi+3 + H2O + Cl- → BiOCl↓+ 2H+2-3+Ca2+试液中加入饱和(NH4)2C2O4 溶液,如有白色的Ca2Cr2O4 沉淀生成,示有Ca2+离子存在。
沉淀不溶于乙酸。
Sr2+、Ba2+离子也与(NH4)2C2O4 生成同样的沉淀,但在乙酸中可溶解。
Cd2+①取 5 滴示液,加入0.5mL 丙酮,然后加入1molL-1 NH4SCN 溶液,溶液显蓝色,表示有Co2+离子存在。
常见阳、阴离子的分离与鉴定
常见阳、阴离子的分离和鉴定一、实验目的1.掌握常见阳离子、阴离子的基本性质; 2.了解常见阳离子、阴离子的分离方法; 3.了解常见阳离子、阴离子的鉴定方法。
二、实验原理(一)阳离子的分离与鉴定——氢氧化物沉淀分离法、特征反应鉴定利用待分离、鉴定的阳离子均能与NaOH 反应生成氢氧化物沉淀,依据各离子生成氢氧化物沉淀所需的pH 值不同,可通过控制pH 值的大小来将其分离开,然后再利用各离子的特性逐一鉴定。
(二)常见阴离子的鉴定——特征反应鉴定Hg 2+ + 2I - = HgI 2(红色) HgI 2 + 2I - = [HgI 4]2-(无色)三、实验内容(一)阳离子的分离、鉴定将5mL Mg 2+、Fe 3+、Zn 2+的混合溶液(先在试管中加入3mL 去离子水,然后依次加入10滴0.1 mol/L MgCl 2、0.1 mol/L Fe 2(SO 4)3、0.1 mol/L ZnSO 4溶液),注入离心管1中,参照以下步骤进行分离和鉴定。
1.Mg 2+、Fe 3+、Zn 2+的分离(1)在混合液中逐滴加入NaOH 溶液,直到混合液中产生沉淀、并使其pH =4时止,Mg 2+ 、Fe 3+ 、Zn 2+Mg 2+ 、 Zn 2+棕色Fe(OH)3稀HCl NaOH,pH=4.0蓝色 示有Fe 3+存在K 4[Fe(CN)6] NaOH,pH=8.0 Zn(OH)2Mg 2+NaOH 粉色示有Zn 2+存在二苯硫腙\△ NaOH,pH=10 红色示有Mg 2+存在EBT然后离心分离。
把上清液移到另一离心管2中;沉淀用去离子水洗涤二遍后,记为沉淀1,留待下面分析。
(2)往离心管2的上层清液中继续逐滴加入NaOH溶液,直到溶液中产生沉淀、并使其pH=8时止,把上清液移到另一离心管3中;沉淀用去离子水洗涤二遍后,记为沉淀2,留待下面分析。
2.Mg2+、Fe3+、Zn2+的鉴定(1)Fe3+的鉴定取沉淀1加入去离子水及几滴盐酸,振荡试管使沉淀溶解。
常见阳离子的分离与鉴定一
• 4 Sb3+ + NO2- +H2O + 6Cl- = SbCl6- + NO3- + 2H+
• • • • • • • • • 5 Bi3+ + SC(NH2)2 = [Bi(SC(NH2)2)4]3+ 6 Cu2+ + [Fe(CN)6] 4- = Cu2 [Fe(CN)6] 7 Ag+ + Cl- = AgCl AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ = AgCl + 2NH4+ 8 Zn2+ + [Hg(SCN)4]2- = Zn [Hg(SCN)4] 9 Cd2+ + S2- = CdS 10 同2 三、参照前面的方程式
实验注意事项
• 二2中改为HgCl2中加入SnCl2才会出书上的 现象。 • 做分离时在离心试管中进行;每次沉淀时 沉淀剂都是稍过量的;离心后清液用专用 滴管吸出留后用,沉淀经洗涤(加水后用 尖玻棒搅动,再离心,水洗液弃去)后再 用;滴管每吸液一次后都要用去离子水清 洗(三个烧杯都分盛去离子水,每个烧杯 吸三次都弃去)!
阳离子的主要分离方法
• 氢氧化物的酸碱性:主要利用其两性。 • 配位能力:过渡元素的配位能力远强于主 族,以此将主族金属离子与过渡金属离子 分开。 • 沉淀的生成:主要利用氢氧化物(pH控制)、 硫化物(pH控制)和其它沉淀反应。 • 氧化还原性:过渡金属的氧化态变化大, 改变氧化态从而改变其性质,再进行分离。
常见阳离子的分离与鉴定
阳离子的形成方式 单原子阳离子:最常见的存在方式,通常是金属 阳离子,尤其在强酸性溶液中; 同核多原子阳离子:即离子簇,水溶液中较少见, 多见于熔盐和固体中,尤其是过渡金属易生成该 类阳离子。如Hg22+、Timn+等; 高氧化态金属与O形成的多原子阳离子,水溶液 和熔盐中均常见;如VO2+、BiO+、TiO2+等; 金属与非氧非金属形成的多原子阳离子,水溶液 中较少见,多见于熔盐中,如AlF2+等; 金属与配体形成的阳离子:很常见于配合物中; 非金属间形成的阳离子:较少见,一般是季胺类 和叔醚类,也有象NH4+和PCl4+等。
实验二十六常见阳离子的分离和鉴定-2022年学习资料
5.Ba2+的鉴定-●取2滴0.5mol.L1BaC1,于试管中,加-入2mol-L-1HAc和2mol1NaAc各-2滴,然后滴加2滴1moL-1K2Cr○4-有黄色沉淀生成,示有Ba2+存在。-写出反应式
●2.Sn2+的鉴定-取5滴0.5mol-L-1SnCl,试管中,逐滴-o.-加入0.2molL-1HgC 2溶液,边加边-振荡,若产生的沉淀由白色变为灰-色,然后变为黑色,示有Sn2+存在。
·二、p区和ds区部分金属离子的鉴定-1.A13+的鉴定-取2滴0.5mol.L1A1C13溶液于小试管中 -加2~3滴水,2滴2mol-L-1HAc及2滴-0.1%铝试剂,搅拌后,置水浴上加热片-刻,再加入1~2 6mol.L1氨水,有红-色絮状沉淀产生,示有A]3+存在。
Pb2+的'鉴定-·取5滴0.5molL1PbNO32试液于离-心试管中,加2滴1molL1KCrO4 -液,如有黄色沉淀生成,在沉淀上-滴加数滴2mol.L1NaOH溶液,沉淀-溶解,示有Pb2+存在。
。因此,除了要熟悉离子的有关性质外,还要学-会运用离子平衡(酸碱、沉淀、氧化还原、络-合等平衡的规律控制反 条件。这对于我们-进一步了解离子分离条件和检出条件的选择将-有很大帮助。-。用于常见阳离子分离的性质是指常 阳离子与-常用试剂的反应及其差异,重点在于应用这种-差异性将离子分离。
[实验用品]见教材P169。
8.Zn2+的鉴定-取3滴0.2mol-L1ZnSO试液于试管中,-加2滴2mol.L1HAc溶液酸化,再 入-等体积硫氰酸汞铵NH4HgSCN4]-溶液,-摩擦试管壁,生成白色沉淀,示-有Zn2+存在。
9.Cd2+的鉴定-·取3滴0.2molL1CdNO2试液于小-试管中,加入2滴0.5molL1Na2S溶 液,生成亮黄色沉淀,示有Cd2+存-在。
【精品】无机化学常见阳离子分离与鉴定
【精品】无机化学常见阳离子分离与鉴定
无机化学中,阳离子分离与鉴定是非常重要的步骤, divide the steps into several parts on the basis of their functions,浏览以下:
- 预处理:预处理是分离各种有机和无机杂质和有效物质阳离子的第一步,可以使用加草酸、高氯酸、稀硫酸等剂量分离有机杂质和无机阳离子。
- 共析:用于分离有关的化合物的有机溶剂,在共析实验中,重要的是选择适当的溶剂,可以实现离子弱共析和离子强共析。
- 根据溶解度和萃取受体的选择:根据溶解度的不同,主要分为水溶和有机溶,而有机溶非水溶即萃取受体,常见萃取受体有醚、氯仿、氨和甲醇等。
- 重结晶和提取:溶剂提取技术非常重要,原料中的阳离子萃取到某种溶剂后,应收集溶解液,用新的溶剂萃取,以尽量的减少萃取回收的溶剂的数量。
- 结晶干燥:使用适当的溶剂对结晶结果进行结晶干燥。
在结晶过程中,有一些溶剂和添加剂被带出去,而结晶干燥可以有效地去除残留的溶剂。
- 多重梯度洗脱:多重梯度洗脱可以得到更纯的产品,常用的洗脱技术有多相洗脱、多极性洗脱、溶解度变洗脱、聚丙烯酰胺凝胶层析等。
- 鉴定技术:鉴定阳离子的技术常采用X波发射(EDX)、原子荧光光谱(AES)、原子质谱(MS)等技术,分析阳离子的精确性很重要,也可以利用热分析技术,如热重分析(TGA)、热分散光元仪(DSC)来确定其组成和特性。
以上是无机化学中阳离子分离与鉴定的步骤,然而,实际操作过程根据实际情况还可能需要中和、萃取、逆流色谱、粒子分离以及晶格弛豫技术等多项技术进行支持。
在操作分离与鉴定步骤时,需要掌握相关基础知识,并仔细审查操作过程,以确保工作效果。
混合阳离子的分离与鉴定
混合阳离子的分离与鉴定1. 引言混合阳离子的分离与鉴定是化学实验中重要的内容之一。
在分析和鉴定未知物质时,常常需要进行阳离子的分离和鉴定。
本文将介绍分离和鉴定混合阳离子的一般方法和实验步骤,并以具体的实例进行说明。
2. 分离混合阳离子的方法分离混合阳离子的方法常用的有沉淀法、络合法和置换法等。
下面将分别介绍这些方法的原理和操作步骤。
2.1 沉淀法沉淀法通过利用阳离子在特定条件下与反离子结合生成沉淀的特性来进行分离。
一般来说,阳离子与反离子之间存在着一定的溶解度积,当溶解度积大于反应混合物溶液中的浓度积时,就会出现沉淀。
分离混合阳离子的沉淀法操作步骤如下: 1. 取一定量的混合阳离子溶液; 2. 逐滴加入适量的反离子溶液,观察是否出现沉淀; 3. 如果出现沉淀,则继续逐滴加入反离子溶液,直到沉淀不再出现为止; 4. 过滤沉淀,用纯水洗涤沉淀,然后将沉淀放入烘干器中干燥。
2.2 络合法络合法是利用络合剂与阳离子形成络合物的特性来进行分离。
络合剂具有与阳离子结合能力,形成稳定的络合物。
通过选择适当的络合剂,可以分离出特定的阳离子。
分离混合阳离子的络合法操作步骤如下: 1. 取一定量的混合阳离子溶液; 2. 加入适量的络合剂溶液,充分搅拌; 3. 等待一定的反应时间,使络合反应达到平衡; 4. 过滤反应混合物,得到络合物; 5. 进行络合物的进一步分析或者分解。
2.3 置换法置换法是利用阳离子的活动性进行分离。
通过适当的化学反应条件,使混合阳离子中较活泼的阳离子被更活泼的金属阳离子所取代,从而实现分离。
分离混合阳离子的置换法操作步骤如下: 1. 取一定量的混合阳离子溶液;2. 加入适量的置换剂溶液,并调节反应条件;3. 充分搅拌混合物,使置换剂与混合阳离子发生反应;4. 分离反应产物,得到所需的阳离子。
3. 混合阳离子的鉴定方法混合阳离子的鉴定方法主要包括离子交换色谱法、荧光法、紫外-可见光谱法等。
下面分别介绍这些鉴定方法的原理和操作步骤。
无机化学常见阳离子分离与鉴定
无机化学常见阳离子分离与鉴定.doc一、分离1、氢氧根离子(OH^-)氢氧根离子与金属离子形成的沉淀可以通过NaOH沉淀法分离出来。
在水溶液中,氢氧根离子与金属离子结合形成相应的金属氢氧化物,这些氢氧化物可以形成沉淀,实现分离。
一些阳离子的氢氧化物沉淀的颜色也是它们鉴定的基础之一。
2、氟化物(F^-)氟化物结合度和其他类似的离子相比较小,因此可以和其他阴离子分离。
使用鸟巢法可以分离出氟化物,该方法使用的络合剂是季铵盐鸟巢环(NH4)3 [FeF6]。
3、碳酸盐(CO32-)在水中,CO32-可以形成与Ca2+、Ba2+、Pb2+、Ag+等阳离子结合的沉淀。
因此,通过观察生成的沉淀的颜色可以确定阳离子的存在。
氰化物形成的配合物稳定性很高,一些盐可以沉淀分离氰化物。
通过加入相应的酸可以分解盐的氰化物,若遇到硝酸银时,则可以生成白色的沉淀。
硫酸盐与Barium离子结合可以形成硫酸钡的沉淀。
可以用BaCl2试剂发生反应,观察生成的白色沉淀可以确认硫酸盐的存在。
氯化物可以通过加入AgNO3实现分离,生成白色的AgCl沉淀。
AgCl颜色淡黄色并且易溶于NH3溶液中。
二、鉴定1、铁离子(Fe3+)Fe3+可以通过与硝酸铵一起存在,在加热时生成棕黄色的Fe(OH)3沉淀。
此外,还可以借助Ti(III)还原Fe3+为Fe2+,并使用Fenton试剂检测Fe2+的产生。
2、铜离子(Cu2+)Cu2+可以通过和N,N-二乙基-1,6-二亚胺染料组成的溶液反应而呈现出深蓝色,且颜色随着浓度的增加而增加。
Zn2+可以通过向含有鞣酸的溶液中加入氢氧化钠而产生白色沉淀进行鉴定。
Mn2+可以通过加入氢氧化钠和汞齐试剂而鉴定。
试剂与汞齐反应,生成黑色沉淀,同时文中的Mn(OH)2也被沉淀。
Mg2+可以通过向可溶性的Phenolphthalein-indicator(溶于环己酮)溶液中添加MgCl2所生成的红色沉淀进行鉴定。
Al3+可通过加入含有增效剂的Eriochrome Black T试剂检测出来,试剂经络合反应后转变为紫红色,而Al3+呈现出浅紫色。
常见阳离子的分离与鉴定
常见阳离子的分离与鉴定【实验目的】1. 巩固和进一步掌握一些金属元素及其化合物的化学性质。
2. 了解常见阳离子混合液的分离和检出的方法以及巩固检出离子的操作。
【预习作业】1. 查阅文献,找出镁试剂与铝试剂的结构式及鉴定镁离子、铝离子的方程式。
2. 以流程图方式表示,应包含试剂浓度,用量,分离手段,详细现象,最终结果。
对应的方程式在流程图上注上号码,另处写出化学反应方程式。
3. 试设计一分析流程图,分离和检出Ag+、Zn2+和Cu2+混合溶液。
【实验原理】离子的分离和鉴定是以各离子对试剂的不同反应为依据的。
这种反应常伴随着特殊的现象,如沉淀的生成或溶解,特殊颜色的出现,气体的产生等等。
各离子对试剂的作用的相似性和差异性都是构成离子分离与鉴定的基础。
也就是说,离子的基本性质是进行分离检出的基础。
因而要想掌握分离检出的方法就要熟悉离子的基本性质。
离子的分离和检出是在一定条件下进行。
所谓一定的条件主要是指溶液的酸度、反应物的浓度、反应温度、促进或妨碍反应的物质是否存在等。
为使反应向期望的方向进行,就必须选择适当的反应条件。
离子混合液中诸组分若对鉴定反应不产生干扰,便可以利用特效反应直接鉴定某种离子。
若共存的其他组分彼此干扰,就要选择适当方法消除干扰。
通常采用掩蔽剂消除干扰,通常采用遮掩剂消除干扰,这是一种比较简单、有效的方法。
但在很多情况下没有合适的遮掩剂,就需要将彼此干扰的组分分离。
沉淀分离是最经典的分离方法。
这种方法是向混合溶液中加入沉淀剂,利用形成的化合物溶解度的差异,使被分离组分与干扰组分分离。
常用的沉淀剂有HCl 、H2SO4、NaOH、NH3H2O、(NH4)2CO3及(NH4)2S。
由于元素周期表中的位置使相邻元素在化学性质上表现出相似性,因此一种沉淀剂往往可以使具有相似的元素同时产生沉淀。
这种沉淀剂称为产生沉淀的元素的组试剂。
组试剂将元素划分为不同的组,逐渐达到分离的目的(见图一)。
图一常见阳离子的分离及鉴定【仪器设备和试剂】仪器:试管、烧杯、离心机、离心试管、电热炉、点滴板、试管架液体药品:Ag+、Hg2+、Pb2+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Ba2+混合溶液(七种离子均为硝酸盐,其浓度都为10 ng・mL-1)、HCl (2 mol ・L-1、6 mol ・L-1、浓)、H2SO4-1 -1 -1 -1 -1(2 mol - L、6 mol - L-1)、HNO3 (6 mol - L )、HAc (2 mol - L、6 mol - L-1)、-1 -1 -1 -1NaOH (2 mol - L、6 mol - L-1)、KOH (2 mol - L )、NH3 -出0 (6 mol - L )、-1 -1 -1 -1 NaCl (1 mol - L )、KCl (1 mol - L )、KI (1 mol - L )、MgCl2 (0.5 mol - L )、-1 -1 -1 -1 CaCl2(0.5 mol -L 1)、BaCb(0.5 mol •L1)> AlCl 3(0.5 mol -L1)、SnCb(0.5 mol • L )、-1 -1 -1Pb(NO3)2(O.5 mol - L )、HgCb(0.2 mol - L )、CuCb (0.5 mol - L )、CuSO4 (0.2-1 -1 -1 -1 mol - L )、AgNO3 (0.1 mol - L 1)、ZnSO4(O.2 mol - L 1)、Al(NO 3)3 (0.5 mol - L 1)>-1 -1 -1 -1 NaNO3 (0.5 mol - L )、Ba(NO3)2 (0.5 mol - L )、Na2S (0.5 mol - L、1 mol - L )、-1 -1 H2S (饱和)、KSb(OH)6 (饱和)、NaHC4H4O6 (饱和)、NaAc (0.2 mol -L-、1 mol -L-)、-1 -1K2CrO4 (1 mol • L-、2 mol - L-)、Na2CO3 (12%、饱和)、NH4CI (饱和)、NH4Ac (2 mol - L-1)、(NH4)2C2O4 (饱和)、K4 [Fe(CN)6] (0.25 mol - L-1、0.5 mol - L-1)、硫代乙酰胺(5%)、对氨基苯磺酸、镁试剂、0.1%铝试剂、罗丹明B、苯、2.5%硫脲、(NH4) 2[H g(SCN)4] 试剂固体药品:亚硝酸钠、亚硫酸钠、锌粉、碳酸钠材料:pH 试纸、玻璃棒、镍丝【实验步骤】一、碱金属和碱土金属离子的鉴定1. Na+的鉴定-1在盛有0.5 mL 1 mol •_ NaCI溶液的试管中,加入0.5 mL饱和六羟基锑(v)酸钾溶液,即有白色沉淀生成。
阳离子的分离与鉴定
沉淀 Fe (OH)3、MnO(OH)2
CH3CSNH2(TAA)代替 代替(NH4)2S 代替
离子鉴定
离子 Mg2+ Al3+ Cr3+ Mn2+ Pb2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Ag+ Cd2+ 鉴定试剂 镁试剂, 镁试剂,NaOH 铝试剂, 铝试剂,NH3•H2O NaOH,H2O2, HNO3,乙醚 , HNO3,NaBiO3(s) K2CrO4 (1) K4 [Fe (CN)6 ] (2) KSCN KSCN (饱和 丙酮 饱和), 饱和 二乙酰二肟, 二乙酰二肟,NH3 H2O K4[Fe (CN)6] NaCl, NH3 H2O, HNO3 硫代乙酰胺 现象及产物 天蓝色沉淀 红色絮状沉淀 乙醚层中呈深蓝色(CrO5 ) 乙醚层中呈深蓝色 紫红色(MnO4-) 紫红色 黄色沉淀(PbCrO4) 黄色沉淀 蓝色沉淀(K[Fe (CN)6 Fe]) 蓝色沉淀 血红色([Fe (SCN)n]3-n ) 血红色 丙酮中呈蓝色([Co (SCN)4]2-) 丙酮中呈蓝色 鲜红色沉淀(螯合物 鲜红色沉淀 螯合物) 螯合物 红棕色沉淀(Cu2 [Fe (CN)6]) 红棕色沉淀 白色沉淀(AgCl),溶解,沉淀 ,溶解, 白色沉淀 黄色沉淀(CdS) 黄色沉淀
Fe3+ + KSCN K 3 Fe( SCN ) 6 →
BACK
四、注意事项
严格操作,沉淀要完全, ① 严格操作,沉淀要完全,沉淀与溶液 要分离清,沉淀要洗涤干净。 要分离清,沉淀要洗涤干净。 严格控制试剂的用量与浓度。 ② 严格控制试剂的用量与浓度。 ③ 严格控制温度与加热时间。 严格控制温度与加热时间。 排除干扰离子。 ④ 排除干扰离子。 防止离子“失落” 过度检出” ⑤防止离子“失落”和“过度检出”。 空白试验及对照试验。 ⑥空白试验及对照试验。 鉴定Mg 时需赶氨。 7 鉴定 2+时需赶氨。
混合阳离子的分离与鉴定
混合阳离子的分离与鉴定
混合阳离子的分离与鉴定是化学分析的基本内容之一。
以下是分离和鉴定混合阳离子的一般步骤:
1. 预处理样品:样品可能是固体、液体或气体。
在进行化学分析之前,必须将样品准备好。
例如,固体样品通常需要磨碎和均匀混合。
2. 分离离子:将混合阳离子分离出来,以便单独进行各自的分析。
(1)沉淀法:通过添加适当的试剂,将某些阳离子沉淀为固体,然后将沉淀和未沉淀的离子分离。
(2)浸出法:将样品溶解在适当的溶剂中,然后通过各种方法(如蒸馏或提取)分离出混合阳离子。
(3)电化学法:通过施加电流,将混合阳离子在电极表面上分解、析出或沉淀。
(4)层析法:将样品溶解在适当的溶剂中,在不同的固体或液体相中分离出不同的离子。
3. 鉴定离子:使用各种化学试剂和分析方法,鉴定每个离子的存在。
(1)颜色反应:某些离子与某些试剂结合时会产生特定的颜色。
通过观察颜色变化可以确定其存在。
(2)络合反应:某些离子可以和某些配体形成络合物,这些络合物具有特定的光学性质和化学性质,可以用于确定离子的存在。
(3)滴定法:使用一定浓度的标准溶液来定量测定分析物的种类和数量。
(4)光谱学:通过吸收光谱、荧光光谱、质谱等方法,可以鉴定离子的存在和浓度。
总之,混合阳离子的分离与鉴定需要结合实际情况选择适当的方法,并进行有条理的分析过程,才能得出准确的结论。
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阳离子的分离与鉴定一. 实验目的1. 掌握用两酸三碱系统分析法对常见阳离子进行分组分离的原理和方法。
2. 掌握分离、鉴定的基本操作与实验技能。
二. 实验原理阳离子的种类较多,常见的有二十多种,个别检出时,容易发生相互干扰,所以一般阳离子分析都是利用阳离子某些共同特性,先分成几组,然后再根据阳离子的个别特性加以检出。
凡能使一组阳离子在适当的反应条件下生成沉淀而与其它组阳离子分离的试剂称为组试剂,利用不同的组试剂把阳离子逐组分离再进行检出的方法叫做阳离子的系统分析。
在阳离子系统分离中利用不同的组试剂,有很多不同的分组方案。
如硫化氢分组法,两酸、两碱系统分组法。
下面介绍一种以氢氧化物酸碱性与形成配合物性质不同为基础,以HCl、H2SO4、NH3 H2O、NaOH、(NH4)2S为组试剂的两酸三碱分组方法。
本方法将常见的二十多种阳离子分为六组。
第一组:盐酸组Ag+,Hg22+,Pb2+第二组:硫酸组Ba2+,Ca2+,Pb2+第三组:氨合物组Cu2+,Cd2+,Zn2+,Co2+,Ni2+第四组:易溶组Na+,NH4+,Mg2+,K+第五组:两性组Al3+,Cr3+,Sb III、V,Sn II、IV第六组:氢氧化物组Fe2+,Fe3+, Bi3+,Mn2+,Hg2+用系统分析法分析阳离子时,要按照一定的顺序加入组试剂,将离子一组一组沉淀下来,具体分离方法如下表。
表阳离子分组步骤试液(用个别检出法鉴定NH4+、Fe2+、Fe3+)(Hg)(两性组) (氢氧化物组) (第三组硫化物) (第四组易溶组)AlO2−、Cr O42−Fe(OH)3、K+、Na+、Mg2+、NH4+SbO43−、SnO32−MnO(OH)2、NaBiO3、HgNH2Cl每组分出后,继续再进行组内分离,直至鉴定时相互不发生干扰为止。
在实际分析中,如发现某组离子整组不存在(无沉淀产生)、这组离子的分析就可省去。
从而大大简化了分析的手续。
1. 第一组⎯⎯盐酸组阳离子的分析本组阳离子包括Ag+、Hg22+、Pb2+,它们的氯化物难溶于水,其中PbCl2可溶于NH4Ac 和热水中,而AgCl可溶于NH3x H2O中,因此检出这三种离子时,可先把这些离子沉淀为氯化物,然后再进行鉴定反应。
本组阳离子与其它组阳离子的分离取分析试液20滴,加入6mol L−1 HCl至沉淀完全,离心分离。
沉淀用1mol L−1 HCl 数滴洗涤后按下法鉴定Pb2+、Ag+、Hg22+的存在(离心液中含二~六组阳离子,应保留)。
(1) Pb2+的鉴定将上面得到的沉淀加入3mol L−1 NH4Ac5滴,在水浴中加热搅拌,趁热离心分离,在离心液中加入K2Cr2O7或K2CrO4 2~3滴,黄色沉淀表示有Pb2+存在。
沉淀用3mol L−1 NH4Ac 数滴加热洗涤除去Pb2+,离心分离后,保留沉淀作Ag+ 和Hg22+的鉴定。
PbCl2 + Ac− = [PbAc]++ Cl −[PbAc]+ + CrO42 −= PbCrO4↓+ Ac −(2) Ag+和Hg22+的分离和鉴定将上面保留的沉淀,滴加6mol x L−1 NH3x H2O 5~6滴,不断搅拌,沉淀变为灰黑色,表示有Hg22+存在。
Hg2Cl2 + 2NH3 = HgNH2Cl↓+Hg↓+2NH4++ Cl–离心分离,在离心液中滴加HNO3酸化,如有白色沉淀产生,表示有Ag+ 存在。
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl −[Ag(NH3)2]+ + Cl −+ 2H+ = AgCl↓+ 2 NH4+第一组阳离子的分析步骤如下表。
表第一组阳离子分析PbCl2、AgCl、Hg2Cl2NH4Ac∆溶液沉淀[PbAc]+AgCl、Hg 2Cl2K2CrO4沉淀PbCrO4(黄色) [Ag(NH3)2]+HgNH2Cl+ HgHNO3(灰黑色)沉淀 AgCl (白色)2. 第二组⎯⎯硫酸组阳离子的分析本组阳离子包括Ba2+、Ca2+、Pb2+,它们的硫酸盐都难溶于水,但在水中的溶解度差异较大,在溶液中生成沉淀的情况也不同,Ba2+能立即析出BaSO4沉淀,Pb2+缓慢地生成PbSO4沉淀,CaSO4溶解度稍大,Ca2+只有在浓的Na2SO4中生成CaSO4沉淀但加入乙醇后溶解度能显著地降低。
用饱和Na2CO3溶液加热处理这些硫酸盐时,可发生下列转化。
MSO4 + CO32− = MCO3 + SO42−虽然BaSO4的溶解度小于BaCO3,但用饱和Na2CO3反复加热处理,大部分BaSO4也可转化为BaCO3。
这三种碳酸盐都能溶于HAc中。
硫酸盐组阳离子与可溶性草酸盐如(NH4)2C2 O4作用生成白色沉淀,其中BaC2O4的溶解度较大,能溶于HAc。
PbSO4能溶于饱和NH4Ac,利用这一性质,可与Ba2+、Ca2+分离。
本组阳离子与三、四、五、六组阳离子的分离将分离第一组后保留的溶液,(含二~六组阳离子),在水浴中加热,逐滴加入1mol L−1 H2SO4至沉淀完全后,再过量数滴,加入95%乙醇4~5滴,静置3~5min,冷却后离心分离(离心液中含三~六组阳离子,应予保留)沉淀用混合溶液(10滴1mol L−1H2SO4加入乙醇3、4滴)洗涤1~2次后,弃去洗涤液,在沉淀中加入3mol L−1 NH4 Ac 7~8滴,加热搅拌,离心分离,离心液按第一组鉴定Pb2+的方法鉴定Pb2+的存在。
沉淀中加入10滴饱和Na2CO3溶液,置沸水浴中加热搅拌1~2min,离心分离,弃去离心液,沉淀再用饱和Na2CO3同样处理2次后,用约10滴去离子水洗涤一次,弃去洗涤液,沉淀用HAc数滴溶解后,加入NH3 H2O调节pH=4~5,加入K2CrO4 2~3滴,加热搅拌,生成黄色沉淀,表示有Ba2+存在。
离心分离,在离心液中,加入饱和(NH4)2C2O4溶液2~3滴,温热后,慢慢生成白色沉淀,表示有Ca2+存在。
第二组的阳离子分析步骤如下表。
表第二组阳离子分析BaSO4、CaSO4K2CrO4加Na2CO3转化沉淀∆PbCrO4沉淀(黄色) HAc溶液沉淀(NH4)2C2O4 BaCrO4(黄色)沉淀CaC2O4(白色)3. 第三组⎯⎯氨合物组阳离子的分析本组阳离子包括Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+等离子,它们和过量的氨水都能生成相应的氨合物,故本组称为氨合物组。
Fe3+、Al3+、Mn2+、Cr3+、Bi3+、Sb3+、Sn2+、Sn4+等离子在过量氨水中因生成氢氧化物沉淀而与本组阳离子分离。
由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,能部分溶解在过量氨水中,因此加入铵盐如NH4Cl使OH−的浓度降低,可以防止Al(OH)3的溶解。
但是由于降低了OH−的浓度,Mn2+形成氢氧化物沉淀不完全,如在溶液中加入H2O2,则Mn2+可被氧化而生成溶解度较小的MnO(OH)2棕色沉淀。
因此本组阳离子的分离条件为:在适量NH4Cl存在时,加入过量氨水和适量H2O2,这时本组阳离子因形成氨合物而和其它阳离子分离。
本组阳离子与四、五、六组阳离子的分离在分离第二组后保留的离心液(含三~六组阳离子)中,加入3mol L−1 NH4Cl 2滴,3%H2O2 3~4滴,用浓氨水碱化后,在水浴中加热,并不断搅拌,继续滴加浓氨水,直至沉淀完全后再过量4~5滴,在水浴上继续加热1min,取出冷却后离心分离,(沉淀中含五、六组阳离子,应予保留)。
离心液(含三、四组阳离子)按下列方法鉴定Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+离子。
(1) Cu2+的鉴定取离心液2~3滴,加入HAc酸化后,加入K4[Fe(CN)6]溶液1~2滴,生成红棕色(豆沙色)沉淀,表示有Cu2+存在。
(2) Co2+的鉴定取离心液2~3滴,用HCl酸化,加入SnCl2 2~3滴,饱和KSCN溶液2~3滴,丙酮5~6滴,搅拌后,有机层显蓝色,表示有Co2+存在。
(3) Ni2+的鉴定取离心液2滴,加二乙酰二肟溶液1滴,丙酮2滴,搅拌后,出现鲜红色沉淀,表示有Ni2+存在。
(4) Zn2+、Cd2+的分离和鉴定取离心液15滴,在沸水浴中加热近沸,加入(NH4)2S溶液5~6滴,搅拌,加热至沉淀凝聚再继续加热3~4min,离心分离(沉淀是哪些硫化物?为什么要长时间加热?离心液中含第四组阳离子,应予保留)。
沉淀用0.1mol L−1 NH4Cl溶液数滴洗涤2次,离心分离,弃去洗涤液,在沉淀中加入2mol L−1HCl 4~5滴,充分搅拌片刻(哪些硫化物可以溶解?),离心分离,将离心液在沸水浴中加热,除尽H2S后(为什么必须除尽H2S?),用6mol L−1NaOH碱化并过量2~3滴,搅拌,离心分离(离心液是什么?沉淀是什么?)。
第三组阳离子分析步骤如下表。
表第三组阳离子分析Cu(NH3)42+Ni(NH3)62+Co(NH3)63+CoS、NiS、2+2+ZnO22−HCl二苯硫腙H2S粉红色溶液黄色沉淀表示有Zn2+表示有Cd2+取离心液5滴加入二苯硫腙10滴,振荡试管,水溶液呈粉红色,表示有Zn2+存在。
沉淀用去离子水数滴洗涤1~2次后,离心分离,弃去洗涤液,沉淀用2mol L−1 HCl 3~4滴搅拌溶解,然后加入等体积的饱和H2S溶液,如有黄色沉淀生成,表示有Cd2+存在。
4. 第四组⎯⎯易溶组阳离子的分析本组阳离子包括NH4+、K+、Na+、Mg2+,它们的盐大多数可溶于水没有一种共同的试剂可以作为组试剂,由于本组离子间相互干扰较少,因此可采用分别分析的方法进行个别鉴定。
由于在系统分析过程中,多次加入氨水和铵盐,故要用原试液鉴定NH4+。
又因NH4+干扰K+的鉴定,同时要降低Mg2+的检出灵敏度、故检出NH4+后,必先除NH4+,然后再鉴定K+、Na+、Mg2+。
(1) NH4+的鉴定用两块干燥表面皿在一块表面皿中滴入原试液与6mol L−1NaOH各2~3滴,另一块中以润湿的红色石蕊试纸或滴有奈斯勒试剂的滤纸条,然后将两块表面皿合在一起做成气室,若红色石蕊试纸变蓝或奈斯勒试剂变红棕色,表示有NH4+存在。
NH4++ OH—= NH3 + H2OHgNH4++ 2HgI42− + 4OH −= O NH2 I↓ + 3H2O + 7I−Hg红棕色(2) NH4+的去除将分离第三组阳离子后的离心液移入坩埚中蒸发至4~5滴时,滴加浓HNO310滴(因NH4NO3分解温度较低)继续蒸发至干。
然后用强火灼烧至不冒白烟,冷却后加水8~10滴制成溶液后,从溶液中检出K+、Na+、Mg 2+。
(3) K +的鉴定取上述溶液3~4滴,加入4~5滴Na3[Co(NO2)6 ]溶液,用玻棒搅拌,并摩擦试管内壁,片刻后,如有黄色沉淀K2 Na[Co(NO2)6]生成,表示有K +存在。