实验-常见阴离子未知液的定性研究分析

实验-常见阴离子未知液的定性分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：23常见无机阴离子的分离与鉴别 一、实验目的1、熟悉常见阴离子的有关性质并掌握它们的鉴别反应2、进一步培养观察实验和分析现象中所遇到的问题的能力 二、实验原理1、常见阴离子有以下13种：SO 42-、、PO 43-、CO 32-、SO 32-、S 2O 32-、S 2-、Cl -、Br -、I -、Ac －、NO 3-、NO 2-在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。

故阴离子的分析有以下两个特点：（1） 阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。

（2） 阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。

在阴离子的分析中，主要采用分别分析方法，只有在鉴定时，在某些阴离子发生相互干扰的情况下，才适当采取分离手段。

但采用分别分析方法，并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。

由于阴离子间的相互干扰较少，实际上许多离子共存的机会也较少，因此大多数阴离子分析一般都采用分别分析的方法，只有少数相互有干扰的离子才采用系统分析法，如S 2-、SO 32-、S 2O 32-；Cl -、Br -、I -等。

混合阴离子分离与鉴定举例：[例] SO 42-、NO 3-、Cl -、CO 32-混合液的定性分析(分析：由于这四个离子在鉴定时互相无干扰，均可采用分别分析法)方案：SO 42-、NO 3-、Cl -、CO 32-稀HCl 酸化、BaCl 2 稀HCl FeSO 4、H 2SO 4 稀HNO 3、AgNO 3BaSO 4↓(白色) CO 2 [Fe(NO 3)]2+ AgCl ↓(白)初步试验包括挥发性实验、沉淀实验、氧化还原实验等，具体为：4A 沉淀实验（1） 与 BaCl 2的反应在13支离心试管中分别滴加SO 42、SiO 32、 PO 43-、SO 32-、 CO 32-、 S 2O 32、S 2-、Cl -、Br -、I -、NO 3-、NO 2-、Ac -,各2滴，然后滴加一滴0.5M BaCl 2。

反应方程式：1) Ba 2++ SO 42-=BaSO 4↓（白） BaSO 4↓+HCl= 不反应 2) Ba 2++ SiO 32-=BaSiO 3↓（白）BaSiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓(胶状)+BaCl 2 3) 3 Ba 2++2 PO 43-=Ba 3(PO 4)2↓（白）Ba 3(PO 4)2+3 HCl= BaCl 2+H 3PO 4 4) Ba 2++ CO 32-=BaCO 3↓（白）BaCO 3+2 HCl= BaCl 2+H 2O+CO 2↑ 5) Ba 2++ SO 32-=BaSO 3↓（白）BaSO 3+2HCl= BaCl 2+H 2O+SO 2↑ 6) Ba 2++ S 2O 32-=BaS 2O 3 ↓（白） BaS 2O 3+2 HCl= BaCl 2+H 2O+SO 2↑+S↓而S 2-、、Br -、I -、NO 3-、NO 2-、Ac -中加入BaCl 2后无现象。

(2) 与AgNO 3的反应反应方程式：7) 2Ag ++ SO 42-=Ag 2SO 4 ↓（白）Ag 2SO 4+HNO 3= 不反应58) 2Ag ++ SiO 32-=Ag 2SiO 3 ↓（白）Ag 2SiO 3+2HNO 3=H 2SiO 3+2AgNO 39) 3 Ag ++ PO 43-=Ag 3PO 4 ↓（黄）Ag 3PO 4+3 HNO 3= AgNO 3+ H 3PO 410）2Ag ++ CO 32-=AgCO 3 ↓（白）AgCO 3+2HNO 3=2AgNO 3+H 2O+CO 2↑ 11) 2Ag ++ SO 32-=Ag 2SO 3 ↓（黄）Ag 2SO 3+2HNO 3=2AgNO 3+H 2O+ SO 2↑ 12) 2Ag ++ 2S 2-=Ag 2S↓（黑） 13）Ag ++ Cl -=AgCl↓（白）AgCl+ HNO 3= 不反应 14) Ag ++ Br -=AgBr↓（黄） AgBr+ HNO 3= 不反应 15) Ag ++ I -=AgI ↓（黄） AgI+ HNO 3= 不反应其它离子如NO 3-、NO 2-、Ac -无明显现象。

B 挥发性实验待检离子：SO 32-、 CO 32-、 S 2O 32、S 2-、NO 2-反应方程式：16）2H ++ CO 32-= H 2O+CO 2↑ 17) 2H ++ SO 32-= H 2O+SO 2↑618) 2H ++ S 2O 32-= H 2O+SO 2↑+S↓（黄） 19) 2H ++ S 2-= H 2S↑ 20) 2H ++ NO 2-=NO↑+ H 2O C 氧化还原性试验 （1） 氧化性试验21） 2I -+ 4H ++ 2NO 2-= 2NO↑+ 2H 2O+I 2 其余离子无明显现象。

（2） 还原性试验KMnO 4试验22）2MnO 4-+ 5SO 32-+ 6H +=2Mn 2++ 5SO 42-+3H 2O 23) 4MnO 4-+ 5S 2O 32-+ 9H += 10SO 42-+4Mn 2++18H 2O 24) 2MnO 4-+ 10Br -+ 16H +=2Br 2+2Mn 2++8H 2O25) 2MnO 4-+ 10 I -+ 16H + =2I 2+2Mn 2++8H 2O 26) 2MnO 4-+ 5NO 2-+ 16H += 5NO 3-+2Mn 2++8H 2O 27) 2MnO 4-+ 10Cl -+ 16H +=5Cl 2+2Mn 2++8H 2O 28) 2 MnO 4-+ 5S 2-+ 16H += 5S↓（黄）+2Mn 2++8H 2O 其余离子无明显现象 I 2-淀粉试验I 2 + S 2-= 2I -+ S↓ I 2 + 2S 2O 32-= 2I -+ S 4O 62H 2O + I 2 + 2SO 32-= 2H ++ 2I -+ SO 427三、实验方法1、已知阴离子混合液的分离与鉴定2、未知阴离子混合液的分析某混合离子试液可能含有CO 32-、NO 2-、NO 3-、PO 43-、S 2-、SO 32-、S 2O 32-、SO 42-、Cl -、Br -、I -，按下列步骤进行分析，确定试液中含有哪些离子。

（1） 初步检验A 用pH 试纸测试未知试液的酸碱性如果溶液呈酸性，哪些离子不可能存在？如果试液呈碱性或中性，可取试液数滴，用3mol·L -1H 2SO 4酸化并水浴加热。

若无气体产生，表示CO 32-、NO 2-、S 2-、SO 32-、S 2O 32-等离子不存在；如果有气体产生，则可根据气体的颜色、臭味和性质初步判断哪些阴离子可能存在。

B 钡组阴离子的检验在离心试管中加入几滴未知液，加入1~2滴1mol·L -1BaCl 2溶液，观察有无沉淀产生。

如果有白色沉淀产生，可能有SO 42-、SO 32-、PO 43-、CO 32-等离子(S 2O 32-的浓度大时才会产生BaS 2O 3沉淀)。

离心分离，在沉淀中加入数滴6mol·L -1HCl ，根据沉淀是否溶解，进一步判断哪些离子可能存在。

C 银盐组阴离子的检验取几滴未知液，滴加0.1mol·L -1AgNO 3溶液。

如果立即生成黑色沉淀，表示有S 2-存在；如果生成白色沉淀，迅速变黄变棕变黑，则有S 2O 32-。

但S 2O 32-浓度大时，也可能生成Ag(S 2O 3)23-不析出沉淀。

Cl -、Br -、I -、CO 32-、PO 43-都与Ag +形成浅色沉淀，如有黑色沉淀，则它们有可能被掩盖。

离心分离，在沉淀中加入6mol·L -1HNO 3，必要时加热。

若沉淀不溶或只发生部分溶解，则表示有可能Cl -、Br -、I -存在。

D 氧化性阴离子检验取几滴未知液，用稀H 2SO 4酸化，加CCl 4 5~6滴，再加入几滴0.1mol·L -1KI 溶液。

振荡后，CCl 4层呈紫色，说明有NO 2-存在(若溶液中有SO 32-等，酸化后NO 2-先与它们反应而不一定氧化I -，CCl 4层无紫色不能说明无NO 2-)。

E 还原性阴离子检验取几滴未知液，用稀H 2SO 4酸化，然后加入1~2滴0.01mol·L -1 KMnO 4溶液。

8若KMnO 4的紫红色褪去，表示可能存在SO 32-、S 2O 32-等离子。

根据(1)~(5)实验结果，判断有哪些离子可能存在。

（2） 确证性试验根据初步试验结果，对可能存在的阴离子进行确证性试验。

四、注意事项1、在观察BaS 2O 3沉淀时，如果没有沉淀， 应用玻璃棒摩擦试管壁， 加速沉淀生成。

2、注意观察Ag 2S 2O 3在空气中氧化分解的颜色变化。

3、在还原性试验时一定要注意， 加的氧化剂KMnO 4和I 2-淀粉的量一定要少， 因为阴离子的浓度很低。

如果氧化剂的用量较大时，氧化剂的颜色变化是不容易看到的。

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