非金属阴离子的分离与鉴定实验

常见11种非金属阴离子的分离与鉴定

[实验目的] 学习和掌握常见11种非金属阴离子的分离与鉴定方法

11种常见非金属阴离子：

CO32-、SO42-、SO32-、S2O32-、S2-、PO43-、Cl-、Br-、I-、NO2-、NO3-

一、初步试验(或消去试验)——完成教材P155表10-4

1.酸碱性试验——测定阴离子钠盐溶液的pH值

阴离子试液一般呈中性或碱性。若阴离子试液呈酸性，则S2O32-不存在，NO2-和I-、S2-不能共存。

2.挥发性试验——CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-

在适当较大浓度的阴离子溶液中加入稀硫酸或盐酸，CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-均有气泡现象。其中：S2O32- + 2H+→ SO2↑ + S↓ + H2O ，溶液变乳白色浑浊，放置变黄，这是S2O32-的一个重要特征。但S x2-存在干扰。

3.氧化性阴离子试验——NO2-

2I- + 2 NO2- + 4H+(HAc酸化) → 2NO↑ + I2 + 2H2O

CCl4层呈紫红色，这是NO2-存在的特征。

4.还原性阴离子试验——S2-、SO32-、S2O32-、I-、NO2-、Br-，Cl-(∆)

①试样用硫酸酸化，滴加1~2D KMnO4(aq)，褪色，则上述6种阴离子存在，Cl-需加热。

②试样用硫酸酸化，滴加I2+淀粉溶液，褪色，则S2-、SO32-、S2O32-离子存在。

③试样用硫酸酸化，滴加氯水和CCl4，CCl4层呈紫红色，则I-存在。

5.分组试验——难溶盐分组

①BaCl2分组——CO32-、SO42-、SO32-、S2O32-、PO43-

在中性或弱碱性条件下，于阴离子试液中加入BaCl2溶液，有沉淀生成，则CO32-、SO42-、SO32-、S2O32-、PO43-可能存在。

在盐酸酸化条件下，于阴离子试液中加入BaCl2溶液，仅SO42-、S2O32-有沉淀生成，但S2O32-产生的是乳白色浑浊，而SO42-为细晶。

②AgNO3分组——Cl-、Br-、I-、S2-。(S2O32-)

在HNO3酸化的澄清阴离子试液中滴加AgNO3溶液，仅Cl-、Br-、I-、S2-沉淀。

在中性或弱碱性条件下，于阴离子试液中加入AgNO3溶液，若无S2-干扰，沉淀颜色：白→黄→棕→黑变化，这是S2O32-存在的另一重要特征。这一现象还能排除S x2-的干扰。

Ag2S2O3(白) + H2O →Ag2S↓(黑) + SO42- + 2H+

在阴离子试液中滴加AgNO3溶液，若迅速产生黑色沉淀，则有S2-存在。

可见，通过初步分析基本能确定试液中是否有NO2-、S2O32-、I-、S2-等存在，同时得出某些阴离子肯定不存在、某些阴离子可能存在的结论。

二、常见非金属阴离子的鉴定反应与鉴定条件批注

1. CO32-：若为未知试样，需用3%H2O2处理SO32-、S2O32-，再用气体排出法检验。

2. NO3-的鉴定，NO2-的除去：

NO 2-的存在对NO 3-的鉴定有干扰，需用NH 4Cl 或尿素除去。

473K 4322443K 4222222

2222332422NH (aq)NO (aq)N O 2H O (573K )NH (aq)NO (aq)N 2H O CO(NH )2NO 2H CO 2N 3H O NO Fe

4H (H SO )NO Fe 2H O Fe NO [Fe(NO)>+-

>+--+-+++++−−−→↑+↑+−−−→↑+↑

++−−−→↑+↑+↑++−−→+++−−→蒸干比较下面两反应的条件：

高于时，分解产物不同蒸干即可，不能强热。

浓2]+ (溶液的界面处出现棕色环)

3. SO 32-的鉴定

用品红溶液褪色法，pH=5~6；

用Na 2[Fe(NO)(CN)5](五氰·亚硝酰合铁(Ⅱ)酸钠)生成红色↓法，应在弱碱性条件下。见P 157 教材P 156只是SO 32-的还原性，不是SO 32-的鉴定反应。 4. S 2-的鉴定

用Na 2[Fe(NO)(CN)5]生成茄紫色溶液，必须是弱碱性环境，因为浓碱会使溶液变黄。 也可用AgNO 3鉴定。

S 2-、S 2O 32-、SO 32- 的性质比较：

5. PO 43-的鉴定

用磷钼酸铵法并不灵敏。此外，试样中若有还原性阴离子S 2-、I -、SO 32-、S 2O 32-，磷钼酸铵法不适合。因为还原性阴离子S 2-、I -、SO 32-、S 2O 32-在浓HNO 3环境下能将钼酸铵还原为钼蓝，产物S 、I 2也干扰磷钼酸铵黄色沉淀的观察。 还可用NH 4MgPO 4法： 234444NH Mg

PO NH MgPO ()

+

+

-

++−−−→↓乙醇白（近中性条件） 此法需用盐酸处理试样，分解CO 32-。

若无I -、Br -、S 2-，还可用AgNO 3鉴定。 6. Br -的鉴定

I -较多时，Br -检出困难。硫酸酸化下Cl 2水、NaClO 、H 2O 2氧化剂中，NaClO 最好。 还可取水相检Br -。

三、已知阴离子混合液的分离与鉴定(见P157)

八组练习液(自配，每种离子5~6D)：

①Cl-、Br-、I-；②SO42-、SO32-、S2O32-、S2-；③NO2-、NO3-；④CO32-、SO42-、S2O32-；

⑤PO43-、S2-、I-；⑥SO32-、I-、S2-；⑦Cl-、SO42-、NO3-；⑧SO42-、NO3-、PO43-。

四、未知阴离子试液分析

对未知阴离子试液，若存在Na+、K+、NH4+以外的阳离子时，在鉴定CO32-后，必须用饱和的Na2CO3处理，再分析苏打提取液中的阴离子。下面是常见11种阴离子的一般分析方法。

基本原则：

阴离子不适宜作长的连续分析，并且实际样品中可能共存的阴离子并不多，一般从原始试液中取样作个别分析或小范围共存离子的分析。

在初步分析的基础上，首先鉴定CO32-；再鉴定选择反应好，受干扰少的离子——SO42-等；然后鉴定干扰性离子——S2-、NO2-等；最后鉴定易被干扰的离子——SO32-、S2O32-、NO3-、Cl-、Br-、I-、PO43-等。