普通化学课件中国农业大学.ppt
8 无机定性分析无机定性分析Inorganic Qualitative Analysis 晨雾与原始森林晨雾与原始森林8.1 定性分析基本知识定性分析基本知识8.1.1 8.1.1 化学分析化学分析定性分析(定性分析(Qualitative Analysis)-鉴定样品鉴定样品中所含有的组分(化合物、离子、原子、元素、中所含有的组分(化合物、离子、原子、元素、官能团)官能团)定量分析(定量分析(Quantitative AnalysisQuantitative Analysis)-分析样分析样品中各组分的相对含量。品中各组分的相对含量。结构分析(结构分析(Structural Analysis)-确定物质的确定物质的分子结构。分子结构。8.1.2 8.1.2 系统分析和分别分析系统分析和分别分析 分别分析分别分析 是在其他离子共存的条件下,不需是在其他离子共存的条件下,不需要经过分离或者用简易的分离方法除去要经过分离或者用简易的分离方法除去干扰离子,直接鉴定某种离子的方法干扰离子,直接鉴定某种离子的方法。例如,检验例如,检验Al3+,Fe3+混合液中的混合液中的Fe3+,可以直接加入可以直接加入KSCN或或K4Fe(CN)6,不需不需要经过复杂的分离或掩蔽。要经过复杂的分离或掩蔽。Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n(血红色溶液血红色溶液)Fe3+K+Fe(CN)6 4-=KFe Fe(CN)6(兰色沉淀兰色沉淀)系统分析系统分析是按照一定的步骤和顺序将离子逐步分离后,是按照一定的步骤和顺序将离子逐步分离后,再鉴定的分析方法。再鉴定的分析方法。它首先将离子分成若干组,然后在每一它首先将离子分成若干组,然后在每一组中再进一步分离直到彼此不再干扰鉴定为组中再进一步分离直到彼此不再干扰鉴定为止。止。硫化氢系统分析(阳离子)硫化氢系统分析(阳离子)混合液混合液NHNH4 4+,Fe,Fe2+2+,Fe,Fe3+3+HClHClAgCl,PbClAgCl,PbCl2 2 盐酸组盐酸组盐酸组盐酸组溶液溶液溶液溶液0.30.3mol.Lmol.L1 1HCl+HHCl+H2 2S S PbSPbS CuSCuS HgSHgS Bi Bi2 2S S3 3 硫化氢组硫化氢组硫化氢组硫化氢组 NHNH3 3-NH-NH4 4+-(NH-(NH4 4)2 2S S溶液溶液溶液溶液 ZnSZnS CoSCoS FeSFeS MnSMnS NiSNiS Ai(OH)Ai(OH)3 3 Cr(OH)Cr(OH)3 3 硫化铵组硫化铵组硫化铵组硫化铵组 NHNH3 3-NH-NH4 4+-(NH-(NH4 4)2 2COCO3 3溶液溶液溶液溶液MgMg2+2+K K+Na Na+易溶组易溶组易溶组易溶组 BaCOBaCO3 3 CaCO CaCO3 3碳酸胺组碳酸胺组碳酸胺组碳酸胺组两酸两碱系统分析(阳离子)两酸两碱系统分析(阳离子)混合液混合液NaNa+NH NH4 4+,Fe,Fe2+2+,Fe,Fe3+3+HClHClAgCl,PbClAgCl,PbCl2 2 盐酸组盐酸组盐酸组盐酸组溶液溶液溶液溶液HH2 2SOSO4 4+CH+CH3 3CHCH2 2OHOH PbSO PbSO4 4 CaSO CaSO4 4 BaSO BaSO4 4 硫酸组硫酸组硫酸组硫酸组 NHNH3 3-NH-NH4 4+-H-H2 2OO2 2溶液溶液溶液溶液Fe(OH)Fe(OH)3 3 MnO(OH)MnO(OH)2 2 Ai(OH)Ai(OH)3 3 Cr(OH)Cr(OH)3 3 Bi(OH)Bi(OH)3 3 NH NH2 2HgCl HgCl 氨组氨组氨组氨组NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液Zn(OH)Zn(OH)4 42-2-KK+Na Na+NHNH4 4+易溶组易溶组易溶组易溶组 Cu(OH)Cu(OH)2 2 Co(OH)Co(OH)2 2 Ni(OH)Ni(OH)3 3 Mg(OH)Mg(OH)2 2 碱组碱组碱组碱组8.1.3 定性分析的化学反应定性分析的化学反应分分离离或或掩掩蔽蔽离离子子的的反反应应:要要求求反反应应进进行行得完全、迅速、用起来方便。得完全、迅速、用起来方便。鉴鉴定定离离子子反反应应-对对试试样样某某组组分分存存在在与与否否能能作作出确定结论的化学反应。出确定结论的化学反应。有明显外部特征:有明显外部特征:(1)沉淀的生成或溶解)沉淀的生成或溶解(2)溶液颜色的改变)溶液颜色的改变(3)特殊气体的排出)特殊气体的排出(4)特殊气味(如酯类)的产生等)特殊气味(如酯类)的产生等8.1.4 鉴定反应的灵敏性和选择性鉴定反应的灵敏性和选择性 灵敏性:灵敏性:最最低低浓浓度度是是指指在在一一定定条条件件下下,某某鉴鉴定定反反应应能能得得出出肯肯定定结结果果时时该该离离子子的的最最低低浓浓度度,符符号号以以B表表示示,单单位位常常用用gmL-1表示;表示;检检出出限限量量是是指指在在一一定定条条件件下下,某某鉴鉴定定反反应应所所能能检检出出的的某某离离子子的的最最小小质质量量,符符号号以以m表表示示,单单位位常常用用g表表示。示。最低浓度和检出限量的关系为:最低浓度和检出限量的关系为:m=BV V为鉴定时所取试液的体积。为鉴定时所取试液的体积。最低浓度愈低,检出限量愈小,鉴定反应愈灵敏。最低浓度愈低,检出限量愈小,鉴定反应愈灵敏。最低浓度愈低,检出限量愈小,鉴定反应愈灵敏。最低浓度愈低,检出限量愈小,鉴定反应愈灵敏。例如:鉴定反应 检出限量/g 最低浓度/(g.g-1)Ba2+CrO42-=BaCrO4 3.5 70Ca2+C2O42-=CaC2O4 1.0 20选择性选择性 若若一一种种试试剂剂只只与与几几种种离离子子起起反反应应,则则该试剂称为这几种离子的选择性试剂。该试剂称为这几种离子的选择性试剂。若若一一种种试试剂剂能能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鉴定定某某种种离离子子,则则这这一一反反应应的的选选择择性性最最好好,称称为为专专属属反反应应或或特特效效反反应应,该该试试剂则称为某种离子的专属试剂或特效试剂。剂则称为某种离子的专属试剂或特效试剂。8.1.5 8.1.5 空白实验和对照试验空白实验和对照试验 空白试验空白试验是用蒸馏水代替试样,按照鉴定某是用蒸馏水代替试样,按照鉴定某种离子时完全相同的程序,试验待鉴定离子种离子时完全相同的程序,试验待鉴定离子是否仍可检出是否仍可检出-溶剂、辅助试剂或器皿等可溶剂、辅助试剂或器皿等可能引进外来离子。能引进外来离子。对照试验对照试验以已知离子的溶液代替试液,用同以已知离子的溶液代替试液,用同样方法进行试验样方法进行试验-用以检查试剂是否失效或用以检查试剂是否失效或是反应条件是否控制正确。是反应条件是否控制正确。8.1.6 定性分析反应的条件定性分析反应的条件离子的浓度离子的浓度溶液的酸度溶液的酸度溶剂的影响溶剂的影响干扰物的影响干扰物的影响反应的温度反应的温度8.1.7 定性分析的一般步骤定性分析的一般步骤 (1)试样的外表观察和准备)试样的外表观察和准备(2)初步试验)初步试验(3)阴离子分析)阴离子分析(4)阳离子分析)阳离子分析(5)分析结果的判断)分析结果的判断(1)试样的外表观察和准备)试样的外表观察和准备样品的形状(晶态、非晶态)样品的形状(晶态、非晶态)样品的颜色样品的颜色(2)初步试验)初步试验n n 焰色试验焰色试验 某某些些元元素素在在高高温温火火焰焰上上灼灼烧烧时时呈呈现现出出的的不不同的特征颜色。同的特征颜色。(2)初步试验)初步试验溶剂对试样的溶解作用溶剂对试样的溶解作用 通常使用的溶剂顺序:通常使用的溶剂顺序:水水、稀稀HCl、浓浓HCl、稀稀HNO3、浓浓HNO3、王王水水,分分别别在在冷冷时时和和加加热热时时处处理理,观观察察溶溶解解情情况况和和其其他他的的反反应应现现象象,由由此此可可对样品有初步对样品有初步的估计。的估计。选选择择最最先先能能溶溶解解试试样样的的溶溶剂剂制制成成溶溶液液,待分析。待分析。练习 有有 四四 种种 固固 体体 混混 合合 物物(AgCl,KNO3,PbCl2,CuS),请请 你你 选选 择择 四四 种种 试试 剂剂(或或 溶溶 剂剂)将将 上上 述述 固固 体体 逐逐 一一 溶溶 解,解,要要 求求 每每 加加 一一 种种 试试 剂剂 或或 溶溶 剂剂 只只 能能 溶溶 解解 一一 种种 物物 质,并不质,并不影响其他物质的存在形式。影响其他物质的存在形式。H2O、H2O(热水热水)、NH3、HNO3(3)阴离子分析)阴离子分析利用常用试剂与未知试液反应,初步估计阴离利用常用试剂与未知试液反应,初步估计阴离子的存在。子的存在。常用的试剂为:常用的试剂为:稀盐酸、稀硫酸稀盐酸、稀硫酸-挥发性阴离子挥发性阴离子BaCl2-生成难溶钡盐生成难溶钡盐AgNO3+HNO3-难溶性银盐难溶性银盐KI-淀粉淀粉+H2SO4-氧化性阴离子氧化性阴离子I2+H2SO4+淀粉淀粉-强还原性阴离子强还原性阴离子KMnO4+H2SO4-还原性阴离子还原性阴离子通过实验初通过实验初步判断那些步判断那些离子存在,离子存在,再利用特性再利用特性反应进行分反应进行分别鉴定。别鉴定。练习 阴离子试样的初步试验某无色阴离子未知试液进行初步实验时,观察到下列现象某无色阴离子未知试液进行初步实验时,观察到下列现象某无色阴离子未知试液进行初步实验时,观察到下列现象某无色阴离子未知试液进行初步实验时,观察到下列现象 试液酸化时有气体产生;试液酸化时有气体产生;试液酸化时有气体产生;试液酸化时有气体产生;中性溶液中加中性溶液中加中性溶液中加中性溶液中加BaSOBaSO4 4无沉淀产生;无沉淀产生;无沉淀产生;无沉淀产生;试液中加试液中加试液中加试液中加AgNOAgNO3 3/HNO/HNO3 3产生黑色沉淀;产生黑色沉淀;产生黑色沉淀;产生黑色沉淀;在在在在HH2 2SOSO4 4使使使使I I2 2-淀粉及淀粉及淀粉及淀粉及KMnOKMnO4 4试液褪色;试液褪色;试液褪色;试液褪色;酸性条件下不能使酸性条件下不能使酸性条件下不能使酸性条件下不能使KI-KI-淀粉变蓝。淀粉变蓝。淀粉变蓝。淀粉变蓝。试判断哪些离子可能存在?哪些离子不可能存在?试判断哪些离子可能存在?哪些离子不可能存在?试判断哪些离子可能存在?哪些离子不可能存在?试判断哪些离子可能存在?哪些离子不可能存在?可能存在:可能存在:可能存在:可能存在:S S2-2-ClCl-Br Br-I I-不可能存在:不可能存在:不可能存在:不可能存在:SOSO4 42-2-、PO PO4 43-3-、CO CO3 32-2-、C C2 2OO4 42-2-、CrOCrO4 42-2-、MnOMnO4 4-、NONO3 3-、NONO2 2-某某混混合合溶溶液液中中含含有有三三种种阴阴离离子子,当当向向其其中中滴滴加加AgNO3溶溶液液时时有有沉沉淀淀不不断断生生成成,直直至至沉沉淀淀完完全全。离离心心分分离离,洗洗涤涤沉沉淀淀,呈呈砖砖红红色色,溶溶液液呈呈紫紫色色。当当用用稀稀HNO3处处理理沉沉淀淀时时,部部分分沉沉淀淀溶溶解解,得得到到橙橙色色溶溶液液和和白白色色沉沉淀淀。再再离离心心分分离离,并并洗洗涤涤白白色色沉沉淀淀,而而后后将将其其加加入入稀稀氨氨水水中中,白白色色沉沉淀淀溶溶解解。将将前前述述紫紫色色溶溶液液以以硫硫酸酸酸酸化化,在在加加入入足足量量的的Na2SO3,紫紫色色消消失失。根根据据上上述述实实验验现现象象,确确定定混混合合溶溶液液中中含含有哪三种阴离子。有哪三种阴离子。MnO4-、Cl-、CrO42-(4)阳离子分析)阳离子分析利用常用试剂与试样反应,初步判断可能存利用常用试剂与试样反应,初步判断可能存在的阳离子。常用的试剂有:在的阳离子。常用的试剂有:盐酸盐酸-氯化物沉淀性质氯化物沉淀性质 (Ag+、Pb2+、Hg22+)硫酸硫酸-硫酸盐沉淀性质硫酸盐沉淀性质 (Ba2+、Sr2+、Ca2+、Pb2+、Ag+)氢氧化钠氢氧化钠-氢氧化物沉淀性质氢氧化物沉淀性质不生成氢氧化物沉淀,不生成氢氧化物沉淀,K+、Na、NH4+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、As(III)、As(V)氢氧化物沉淀溶于过量的氢氧化钠氢氧化物沉淀溶于过量的氢氧化钠 Al3+、Cr3、Zn2、Pb2、Cu2+等。等。氢氧化物沉淀不溶于过量的氢氧化钠氢氧化物沉淀不溶于过量的氢氧化钠 Fe3+、Fe2+、Mn2+、Cd2+、Ag+、Hg2+、Hg22+、Mg2+、Co2+、Ni2+、Bi3+等。等。与氨反应与氨反应氨盐的性质氨盐的性质与氨不反应的离子:K K+、NaNa、NHNH4 4+、Ba Ba2+2+、SrSr2+2+、CaCa2+2+、As(III)As(III)、AsAs(V V)与氨反应生成沉淀,沉淀溶于过量氨:CdCd2+2+、Ag Ag+、Zn Zn2+2+、Cu Cu2+2+、Ni Ni2+2+、Co Co2+2+与氨反应生成沉淀,沉淀不溶于氨:Fe Fe3+3+、Fe Fe2+2+、Mn Mn2+2+、Hg Hg2+2+、CrCr3+3+、AlAl3+3+、PbPb2+2+、MnMn2+2+、HgHg2 22+2+、Mg Mg2+2+、Bi Bi3+3+、SnSn2+2+、SnSn4+4+.与碳酸铵反应与碳酸铵反应碳酸盐性质碳酸盐性质与碳酸铵不反应的离子与碳酸铵不反应的离子:K+、Na、NH4+、As(III)、As(V)与碳酸铵生成沉淀,沉淀溶于酸:与碳酸铵生成沉淀,沉淀溶于酸:Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mn2+、Ag+与碳酸铵反应生成氢氧化物沉淀与碳酸铵反应生成氢氧化物沉淀:Al3+、Sn2+、Sn4+、Cr3+与碳酸铵反应生成碱式碳酸盐沉淀与碳酸铵反应生成碱式碳酸盐沉淀:Fe3+、Fe2+、Hg2+、Pb2+、Hg22+、Mg2+、Bi3+、Co2+、Ni2+.Cd2+、Cu2+.与硫化氢或硫化铵反应与硫化氢或硫化铵反应硫化物的性质硫化物的性质 与(与(NH4)2S的反应生成硫化物沉淀的反应生成硫化物沉淀 Ag+、Pb2+、Cu2+、Hg2+、Cd2+、Fe2+、Zn2+;Ag+、Pb2+、Cu2+的硫化物沉淀溶于热的硫化物沉淀溶于热HNO3中,中,HgS可溶于王水和可溶于王水和FeCl3,其它硫化物沉淀可用稀酸溶解。其它硫化物沉淀可用稀酸溶解。与(与(NH4)2S的反应生成氢氧化物沉淀的反应生成氢氧化物沉淀 Cr3+、Al3+通过实验初步判断那些离子存在,再利通过实验初步判断那些离子存在,再利用特性反应进行分别鉴定。用特性反应进行分别鉴定。练习 阳离子初步试验某某溶溶液液中中可可能能含含有有Ag+,Zn2+,Hg22+,Ni2+等等离离子子,现进行下列实验:现进行下列实验:(1)加入加入NaCl试剂产生白色沉淀。试剂产生白色沉淀。(2)加加过过量量浓浓氨氨水水,有有灰灰黑黑色色沉沉淀淀生生成成,过过滤滤后后溶溶液液呈蓝紫色。呈蓝紫色。(3)滤液中加入硝酸,产生白色沉淀。滤液中加入硝酸,产生白色沉淀。试推断溶液中肯定存在哪些离子?试推断溶液中肯定存在哪些离子?Hg22+Ag+Ni2+酸酸 性性 未未 知知 液,下液,下 列列 四四 种的种的 定定 性性 分分 析析 报报 告告 中合理的是:中合理的是:a、Pb2、Ba2、I-、NO3-b、Hg22+、Cu2+、NO3-、Cl-c、Fe3、Mn2、I-、SO32-d、Fe3、Ba2、Br-、NO3-下下 列列 离离 子子 能能 够够 大大 量量 共共 存存 的的 一一 组组 是:是:a、Na、K、Al(OH)4-、Cr2O72-b、Fe3、Na2、SCN-、C2O42 c、K、H2S、NH4+、SO32-d、Co2+、Cu2+、NO3-、SO42-(5)分析结果的判断)分析结果的判断 根据前面的分析,得出试样的组分。根据前面的分析,得出试样的组分。重新分析、核实实验步骤和现象、逐一进行重新分析、核实实验步骤和现象、逐一进行推理。推理。给出分析结论。给出分析结论。10.2.1 重要阳离子的鉴定反应重要阳离子的鉴定反应Ag+离子的鉴定离子的鉴定 Ag+(无色无色)+Cl-AgCl(白色沉淀白色沉淀)AgCl(白色沉淀白色沉淀)+2NH3 Ag(NH3)+(无色无色)Ag(NH3)+(无色无色)+H+Cl-=AgCl(白色沉淀白色沉淀)+NH4+反应的捡出限量反应的捡出限量2.5 g Ag,最低浓度最低浓度10 g/mL.Pb2+Hg22+?8.2 部分离子的鉴定部分离子的鉴定NH4+离子的鉴定离子的鉴定K2HgI4的的KOH溶液称为奈氏试剂溶液称为奈氏试剂。NH3+2HgI42-2-+3OH-=Hg2ONH2I+7I-+2H2O 红棕色沉淀红棕色沉淀由由于于一一些些重重金金属属离离子子与与碱碱作作用用生生成成各各种种有有色色沉沉淀淀干干扰扰鉴鉴定定,所所以以鉴鉴定定时时应应把把NH3赶赶出出,利利用用验验气气装装置置来鉴定,此时反应特效。来鉴定,此时反应特效。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量0.05g,最低浓度最低浓度1gmL-1。K+离子的鉴定离子的鉴定 Na+2K+Co(ONO)63-=K2NaCo(ONO)6(黄色)(黄色)强酸和强碱能使试剂分解:强酸和强碱能使试剂分解:2Co(ONO)63-+10H+=2Co2+5NO+7NO2+5 H2O Co(ONO)63-+3OH-=Co(OH)3+6NO2-常见阳离子中最主要的干扰是常见阳离子中最主要的干扰是NH4+,它也能与试剂反应它也能与试剂反应生成黄色沉淀(生成黄色沉淀(NH4)2NaCo(NO2)6。但在沸水中加但在沸水中加热热1-2分钟后,分钟后,(NH4)2NaCo(NO2)6沉淀完全分解。沉淀完全分解。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量4g,最低浓度最低浓度80gmL-1。Ca2+离子的鉴定离子的鉴定Ca2+离离子子与与(NH4)2C2O4在在pH44的的醋醋酸酸介介质质中中生成白色结晶形沉淀:生成白色结晶形沉淀:Ca2+C2O42-=CaC2O4(白色)(白色)此沉淀溶于强酸,但不溶于此沉淀溶于强酸,但不溶于HAc。当当Ba2+干干扰扰时时,可可加加入入饱饱和和(NH4)2SO4数数滴滴,生生成成BaSO4沉沉淀淀,而而CaSO4能能以以配配合合物物(NH4)2Ca(SO4)2形形式式存存在在。分分离离沉沉淀淀后后,取取离离心心液液在在pH44的的醋醋酸酸介介质质中中加加入入(NH4)2C2O4,生成白色结晶形沉淀示有生成白色结晶形沉淀示有Ca2+离子存在。离子存在。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量1g,最低浓度最低浓度20gmL-1。Ba2+离子的鉴定离子的鉴定 Ba2+CrO42-=BaCrO4(黄色沉淀黄色沉淀)此沉淀溶于稀此沉淀溶于稀HCl或稀或稀HNO3但不溶于但不溶于HAc。适适宜宜的的酸酸度度为为pH=4.4,所所以以使使用用HAc-NaAc缓缓冲冲体体系最为合适。系最为合适。Ag+、Pb2+、Hg2+有有相相似似反反应应,但但BaCrO4沉沉淀淀不不溶溶于于NaOH而而与与PbCrO4区区别别,不不溶溶于于氨氨水水而而与与Ag2CrO4(砖砖红红色色)区区别别。也也可可用用Zn粉粉除除去去Ag+、Pb2+、Hg2+后再进行检查后再进行检查 。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量3.5g,最低浓度最低浓度70gmL-1。Mg2+离子的鉴定离子的鉴定Mg2+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(镁镁试试剂)的碱性溶液生成天蓝色沉淀。剂)的碱性溶液生成天蓝色沉淀。很很多多重重金金属属离离子子有有干干扰扰,可可用用加加Zn粉粉(微微酸酸性性条条件件)或或形形成成硫硫化化物物(氨氨性性条条件件)的的方方法法除除去去。大大量量铵铵盐盐会会妨妨碍碍Mg(OH)2沉沉淀淀的的生生成成,故故应应事事先先除掉。除掉。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量0.5g,最低浓度最低浓度10gmL-1硝基偶氮间硝基偶氮间苯二酚苯二酚Pb2+离子的鉴定离子的鉴定Pb2+与与H2SO4生生成成PbSO4白白色色沉沉淀淀。沉沉淀淀溶溶于于热热的的浓浓NH4Ac或或NaOH中中,将将此此溶溶液液以以HAc酸酸化化,并并加加入入K2CrO4则得到黄色则得到黄色PbCrO4沉淀。沉淀。Pb2+SO4 2-=PbSO4(白色)白色)Pb2+CrO42-=PbCrO4(黄色)黄色)与与H2SO4生生成成白白色色沉沉淀淀的的阳阳离离子子还还有有Hg2+、Ba2+、Sr2+和和较较浓浓的的Ca2+等等,但但它它们们都都不不溶溶于于NH4Ac或或NaOH中,故无干扰。中,故无干扰。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量20g,最低浓度最低浓度250gmL-1。Cu2+离子的鉴定离子的鉴定Cu2+与与K4Fe(CN)6在在中中性性或或稀稀酸酸溶溶液液中中反反应应,生成砖红色生成砖红色Cu2Fe(CN)6沉淀:沉淀:2Cu2+Fe(CN)64-=Cu2Fe(CN)6(砖红色)砖红色)沉沉淀淀可可溶溶于于NH3-NH4Cl中中,生生成成深深蓝蓝色色Cu(NH3)42+,与强碱作用时,被分解成蓝色与强碱作用时,被分解成蓝色Cu(OH)2沉淀。沉淀。Fe3+有干扰,可加有干扰,可加NaF掩蔽。掩蔽。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量0.02g,最低浓度最低浓度0.4gmL-1。Zn2+离子的鉴定离子的鉴定在在酸酸性性溶溶液液中中有有CoCl2存存在在时时,锌锌盐盐与与硫硫氰氰酸酸汞汞铵铵(NH4)2Hg(CNS)4作作用用生生成成天天蓝蓝色色沉沉淀淀(钴钴、锌锌的的四四 硫硫 氰氰 酸酸 汞汞 盐盐:CoHg(CNS)4蓝蓝 色色 及及ZnHg(CNS)4白色)。白色)。Co2+Hg(CNS)42-=CoHg(CNS)4蓝色蓝色(慢慢)Zn2+Hg(CNS)42-=ZnHg(CNS)4白色(快)白色(快)由由于于生生成成白白色色ZnHg(CNS)4沉沉淀淀,加加速速(诱诱导导效效应应)了了蓝蓝色色CoHg(CNS)4沉沉淀淀的的生生成成。它它们们同同时时与与该该试试剂剂较较迅迅速速地地生生成成天天蓝蓝色色混混晶晶型型沉沉淀淀,表表示示Zn2+存在。存在。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量0.5g,最低浓度最低浓度10gmL-1。Cr3+离子的鉴定离子的鉴定 Cr3+在碱性介质中可被在碱性介质中可被H2O2氧化为氧化为CrO42-:2Cr(OH)2-+3H2O2+2OH-=2 CrO42-+8 H2O用用 H2SO4酸酸 化化 至至 pH为为 2-3,这这 时时 CrO42-转转 变变 成成Cr2O72-,然然后后加加戊戊醇醇或或乙乙醚醚,再再加加H2O2,此此时时若若在在戊戊醇醇或或乙乙醚醚层层中中有有蓝蓝色色的的过过氧氧化化铬铬CrO5 生生成成,示有示有Cr3+存在。存在。Cr2O72-+4 H2O2+2H+=2 CrO5+5 H2O灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量2.5g,最低浓度最低浓度50gmL-1。Fe3+离子的鉴定离子的鉴定Fe3+在在酸酸性性溶溶液液中中与与亚亚铁铁氰氰化化钾钾K4Fe(CN)6生生成成深深蓝色沉淀:蓝色沉淀:Fe3+K+Fe(CN)64-=KFeFe(CN)6深蓝色)深蓝色)普鲁氏篮普鲁氏篮亚亚铁铁氰氰化化钾钾与与其其他他阳阳离离子子反反应应生生成成物物沉沉淀淀的的颜颜色色如如下下:Fe2+(白白色色、空空气气中中逐逐渐渐变变蓝蓝色色)、Pb2+(白白色色)、Cu2+(砖砖红红色色)、Zn2+(白白色色)、Ag+(白白色色)、Hg2+(开开始始白白色色渐渐变变浅浅蓝蓝绿色绿色)。无)。无Fe3+时,可用来预测其他离子的存在。时,可用来预测其他离子的存在。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量0.05g,最低浓度最低浓度1gmL-1。Fe2+离子的鉴定离子的鉴定Fe2+与与铁铁氰氰化化钾钾K3Fe(CN)6 试试剂剂生生成成深深蓝蓝色色沉淀。沉淀。Fe2+K+Fe(CN)63-=KFeFe(CN)6 腾氏篮腾氏篮灵灵 敏敏 度度:检检 出出 限限 量量 0.05g,最最 低低 浓浓 度度1gmL-1。Hg2+离子的鉴定离子的鉴定Hg2+与与SnCl2反反应应先先生生成成Hg2Cl2白白色色沉沉淀淀,当当SnCl2过过量量时时,Hg2Cl2进进一一步步被被还还原原为为金金属属汞汞,沉沉淀淀逐逐渐渐变为灰黑色:变为灰黑色:2Hg2+SnCl2=Hg2Cl2(白色)白色)+Sn4+Hg2Cl2+SnCl2=2Hg(黑色)黑色)+Sn4+4Cl-大大量量Ag+存存在在有有影影响响,Ag+与与Hg2+共共存存时时,当当加加入入SnCl2后后立立即即有有黑黑色色沉沉淀淀生生成成。可可在在试试液液中中加加入入HCl,离心除去离心除去AgCl沉淀后再鉴定。沉淀后再鉴定。灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量1g,最低浓度最低浓度20gmL-1。9.2.2 重要阴离子的个别鉴定 SO42-的鉴定的鉴定试试液液用用酸酸化化,在在所所得得清清液液里里加加BaCl2,生生成成白白色粉末状色粉末状BaSO4沉淀,示有沉淀,示有SO42-存在。存在。Ba+SO42-=BaSO4 灵灵 敏敏 度度:检检 出出 限限 量量 5g,最最 低低 浓浓 度度100gmL-1。CO32-的鉴定的鉴定须须须须取取取取原原原原试试试试样样样样进进进进行行行行,CO32-与与酸酸作作用用生生成成CO2,CO2可可使使Ba(OH)2溶液变浑:溶液变浑:CO32-+2H+=H2O+CO2 CO2+Ba(OH)2 =BaCO3+H2OSO32-、S2 O32-与与酸酸作作用用生生成成SO2,也也能能使使Ba(OH)2变变浑浑,它它们们存存在在时时应应事事先先加加入入w(H2O2)=3%的的过过氧氧化氢,将它们氧化为化氢,将它们氧化为SO42-。灵灵敏敏度度:检检出出限限量量60 g CO2,最最低低浓浓度度500 g mL-1。PO43-的鉴定的鉴定在在HNO3存存在在下下,PO43-与与(NH4)2MoO4作作用用生生成成黄黄色磷钼酸铵沉淀。色磷钼酸铵沉淀。PO43-+3NH4+12 MoO42-+24H+=(NH4)3P(Mo3O10)4 6H2O+6H2O生生成成的的沉沉淀淀溶溶于于碱碱和和过过量量的的磷磷酸酸盐盐溶溶液液中中,所所以以反反应应要要保保持持在在酸酸性性介介质质中中进进行行,并并需需加加入入过过量量的的(NH4)2MoO4。可可先先加加浓浓HNO3煮煮沸沸消消除除这这些些离离子子的的S2-和和Cl-阴阴离离子子干扰:干扰:灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量1.25g,最低浓度最低浓度25gmL-1。S2-的鉴定的鉴定无无机机酸酸甚甚至至醋醋酸酸,都都能能分分解解许许多多硫硫化化物物而而生生成成H2S气气体。体。S2-+2H+=H2S根据根据H2S气体的特殊腐臭味,或使气体的特殊腐臭味,或使Pb(Ac)2湿润过的湿润过的试纸变黑的反应即可知试纸变黑的反应即可知H2S存在与否。该反应属特存在与否。该反应属特效反应,最好在气室中(或用验气装置)进行。效反应,最好在气室中(或用验气装置)进行。H2S+Pb(Ac)2=2HAc+PbS灵敏度:检出限量灵敏度:检出限量1g,最低浓度最低浓度20gmL-1。NO2-的鉴定的鉴定NO2-在在HAc介介质质中中能能使使对对氨氨基基苯苯磺磺酸酸重重氮氮化化,然然后后与与-奈奈胺胺生生成成红红色色偶偶氮氮染染料料,这这是是鉴鉴定定NO2-的特效反应。的特效反应。灵灵 敏敏 度度:检检 出出 限限 量量 0.01g,最最 低低 浓浓 度度0.2gmL-1。NO3-的鉴定的鉴定-二苯胺法二苯胺法将将试试液液以以H2SO4酸酸化化,加加二二苯苯胺胺的的浓浓H2SO4溶液,溶液,NO3-存在时溶液变为深蓝色。存在时溶液变为深蓝色。灵灵 敏敏 度度:检检 出出 限限 量量 0.5g,最最 低低 浓浓 度度10gmL-1。此此反反应应受受到到NO2-的的干干扰扰,可可事事先先加加人人尿尿素素将将NO2-破坏:破坏:NO2-+CO(NH2)2+2H+=CO2+2N2+3H2ONO3-的鉴定的鉴定-棕色环法棕色环法 NO3-+3Fe3+2H2SO4=3Fe3+2SO42-+NO+3H2O Fe2+NO=Fe(NO)Fe(NO)2+2+实验:实验:实验:实验:在在NO3-溶液的试管加入一小颗溶液的试管加入一小颗FeSO4晶晶体,沿试管壁慢满连续加入浓硫酸,在体,沿试管壁慢满连续加入浓硫酸,在浓硫浓硫浓硫浓硫酸酸酸酸和溶液的界面上出现棕色环和溶液的界面上出现棕色环此法称为此法称为棕色环法。棕色环法。NO2-有干扰(醋酸)有干扰(醋酸)Cl-Br-I-HNO3 AgNO3 溶液弃去溶液弃去 AgCl AgBr AgI (NH4)2CO3(饱和)饱和)AgBr AgI Ag(NH3)2Cl Zn H2SO4 HNO3 Br-I-AgCl(示有示有Cl-)(示有示有Br-)Cl2 CCl4无色无色 红棕色红棕色 紫红色紫红色 无色无色(示有示有I-)Cl-Br-I-的分离与鉴定的分离与鉴定问题讨论问题讨论为什么加为什么加AgNO3的同时还要加的同时还要加HNO3?为什么用饱和为什么用饱和(NH4)2CO3溶解溶解AgX,不用氨水?,不用氨水?今 有 白 色 固 体A,与 水 作 用 生 成 浅蓝色溶液,在浅蓝色溶液中加入NaOH可得浅蓝色沉淀B,B可 溶 于 盐 酸。A的水溶液中通人硫化氢,有黑色沉淀C生成。C不溶于盐酸可 溶 于热的稀 硝 酸中。在A的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生,而加入AgNO3溶液产生白色沉淀D,D可溶于氨水。请判断A、B、C、D各为何物。CuCl2、Cu(OH)2、CuS、AgCl某白色固体某白色固体A A难溶于冷水,但可溶于热水,得无色溶难溶于冷水,但可溶于热水,得无色溶液。在该溶液中加入液。在该溶液中加入AgNO3溶液生成白色沉淀溶液生成白色沉淀B,B溶于溶于2mol/L的氨水中,得无色溶液的氨水中,得无色溶液C,在在C中加中加KI溶液生成黄色沉淀溶液生成黄色沉淀D。A的热溶液与的热溶液与H2S反应生成黑反应生成黑色的沉淀色的沉淀E,E可溶于浓硝酸生成无色溶液可溶于浓硝酸生成无色溶液F、乳白色乳白色沉淀沉淀G和无色气体和无色气体H。在溶液在溶液F中加入中加入2mol/L的的NaOH溶液,生成白色沉淀溶液,生成白色沉淀I,I与与HCl反应生成反应生成A。试确定各字母所代表物种的化学式试确定各字母所代表物种的化学式,并写出相关反应并写出相关反应方程式。方程式。A.PbCl2 B.AgCl C.Ag(NH3)2+D.AgI E.PbS F.Pb(NO3)2 G.S H.NO I.Pb(OH)2