1、湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)1实验 4 部分常见阴离子的分离与鉴定何 艳(学号：012301314211 实验日期：2013 年 3 月 26 日 58 节 指导教师：周环波)摘要(Abstracts)：为了学习和掌握常见阴离子的分离和鉴定方法，以及了解离子检出的基本操作，本次实验根据不同离子的特性，采取了简单可行的验证方法，完成了 CO32-、NO 3-、NO 2-、SO 42-、SO 32-、S 2O32-、PO 43-、S 2-、Cl -、I -、Br -等一系列阴离子的鉴定，同时也完成了 Cl-、I -、Br -混合物分离与鉴定， SO32-、S 2O
2、32-、S 2-混合物的分离与鉴定。结果表明：氧化性阴离子可以根据其氧化性鉴定和分离，还原性阴离子可以根据其还原性来鉴定和分离，难溶性阴离子可以根据其溶解度进行鉴定和分离。关键词(Key Words)：阴离子；混合物；分离；鉴定前言 元素周期表中，IIIA 族到A 族的 22 种非金属元素在形成化合物时常常生成阴离子，阴离子可分为简单阴离子和复杂阴离子，简单阴离子只含有一种非金属元素，复杂阴离子是由两种和两种以上元素构成的酸根或配离子。形成阴离子的元素虽然不多，但是同一元素常常不止形成一种阴离子。如：由 S 就可以构成 S2-、 SO32 、SO 42 、S 2O32 、S 2O82等常见的阴
3、离子；由 N 也可以构成 NO3 、NO 2 等等，存在形式不同，性质各异，所以分析结果要求知道元素及其存在形式。大多数阴离子在分析鉴定中彼此干扰较少，而且可能共存的阴离子不多，许多阴离子还有特效反应，故常采用分别分析法。只有当先行推测或检出某些离子有干扰时才可适当地进行掩蔽或分离。在进行混合阴离子的分析鉴定时，一般是利用阴离子的分析化学特性进行初步试验，确定离子存在的可能范围，然后对个别离子进行分别鉴定。阴离子的分析化学特性主要有：1）低沸点酸和易分解酸的阴离子与酸作用放出气体或产生沉淀，利用产生气体的物理化学性质；2）除碱金属盐和NO 3 、ClO 3 、ClO 4 、A c等阴离子形成的
4、盐易溶解外，其余的盐类大多数是难溶的；3）除Ac 、CO 32 、SO 42 和PO43 外，绝大多数阴离子具有不同程度的氧化还原性，在溶液中可能相互作用，改变离子原来的存在形式。1、实验内容1.1 实验仪器： 离心试管、离心机、点滴板、试管1.2 实验内容离心管+10d CO32-试液测其 pH 再加 10d 6molLHCl(aq)，立即将事先沾有 1d 新配石灰水的玻璃棒置于试管口上取两滴 NO3-试液于点滴板上，在溶液中央放一小粒 FeSO4 晶体，然后在晶体上加 1d，浓H2SO4取两滴 NO2-试液于点滴板上，加 1d 2molLHAc 溶液酸化，再加 1d 对苯氨基磺酸和 1d
5、a-萘胺取 5d SO42-试液于试管中，加 2d 6molLHCl(aq)和 1d 0.1 molLBa 2+溶液 +5d SO32-试液+2d 1molL HCl(aq)+1d0.01molLKMnO 4(迅速)2、结果及讨论有气泡产生，棒上溶液立即变为白色浑浊；Na2CO3+2HCl=CO2+2NaCl+H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O结晶周围有棕色出现；NO 3-+3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O FeSO4+NO=Fe(NO)SO4有玫瑰红色出现；NO 2-+C6H4NH2SO3HHSO 3C6H4N2-+2H2O 重氮盐的偶联反应有白色沉淀产生；Ba 2
6、+SO42-=BaSO4KMnO4 的紫红色褪去；5SO 32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2+3H2O首先生成白色成淀，迅速变棕变黑；S 2O32-+2Ag+=Ag2S2O3 （白色）湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)2 +3d S2O32-+10d 0.1molL AgNO 3 并摇动离心管+3d PO43-试液+5d 6molLHNO 3+8d(NH4)2MoO4 试剂，温热之离心管+1d S 2-试液+1d 2molLNaOH 碱化+1d 亚硝酸酰铁氰化钠试剂离心管+3dCl- 试液+1d 6molL HNO 3 酸化+0.1molL AgN
7、O3，上述离心管水浴微热，离心分离，弃去溶液，于沉淀上加入 4d 6 molL NH3H2O，细玻璃棒搅拌，沉淀立即溶解，再加5d 6molL HNO 3 酸化离心管+5d I-试液+2d 2 molLH 2SO4 及 3d CCl4+氯水，不断振荡试管 11. 离心管+5dBr-试液+2d 2 molLH 2SO4 及 3d CCl4+氯水，不断振荡试管12.Cl-、Br -、I -混合物的分离与鉴定混合溶液中加入硝酸和硝酸银溶液，离心分离，弃去溶液，向所得的混合沉淀中加入氨水，分离出沉淀，向溶液中加入硝酸，观察现象，再向第二次的沉淀中加入锌粉和稀硫酸，弃去银和锌，向上述溶液中加入氯水和四氯
8、化碳，观察现象，再继续加氯水13.S2-、 SO32-、 S2O32-混合物的分离与鉴定将混合溶液分为两份，第一份中加入适量氢氧化钠和亚硝酰铁氰化钠溶液，观察现象；第二份中加入固体 CdCO3，离心分离，弃去沉淀，再将分离后的溶液分为两份，一份中加入饱和硫酸锌，Na2(Fe(CN)5NO)和 K4(Fe(CN)6)，观察现象，向第二份溶液中加入过量硝酸银溶液，观察现象。Ag2S2O3=Ag2S（黑色）+SO 32-有黄色沉淀产生；PO 43-+12Mo2-+3NH4+24H+=(NH4)3(P(Mo12O40)6H2O+6H2O磷钼酸铵为黄色结晶（或黄色混浊物）首先生成白色沉淀，继而白色沉淀溶
9、解，最后重新生成白色沉淀；Cl -+Ag+=AgCl AgCl+NH3=(Ag(NH3)2)+Cl- (Ag(NH3) 2 )+HNO3+Cl-=AgCl+NH4NO3下部呈现紫红色，然后褪至无色；2I -+Cl2=2Cl-+I2 I2+5Cl2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+试管下部出现橙红色；2Br -+Cl2=Br2+2Cl-首先生成白色沉淀，加氨水后沉淀部分溶解，加氯水和四氯化碳后后，四氯化碳层呈紫红色，继续加氯水后，四氯化碳层呈棕黄色；AgCl 沉淀溶于氨水中，氯水将 Br-和 I-氧化为 Br2 和 I2，Br 2 在四氯化碳中呈棕黄色， I2在四氯化碳中呈紫红色加入亚
10、硝酰铁氰化钠的溶液变为红紫色，加入饱和硫酸锌的那份产生红色沉淀，加入硝酸银的那份先生成白色沉淀，继而沉淀变黄，变棕变黑；2Zn 2+(Fe(CN)6)4-=Zn2(Fe(CN)6) Zn2(Fe(CN)6)+(Fe(CN)5NO)2-+SO32-=Zn2(Fe(CN)5NOSO3)+(Fe(CN)6)4-3、结论1）根据生成气体的颜色和气味以及生成的气体具有某些特征反应可以确证其含有的阴离子；2）检验氧化性阴离子的存在可以在酸化的试液中加入碘化钾溶液和四氯化碳，振荡后四氯化碳呈紫色；3）检验还原性阴离子的存在可以在酸化的试液中加入高锰酸钾稀溶液，若紫色褪去，则可能存在 S2-.SO32-.S2O32-、 Br-、I -等；若紫色不褪，则上述离子都不存在.试液经酸化后加入 I2-淀粉溶液，蓝色褪去，则表示存在上述离子；4）难溶性阴离子可以将其转化为沉淀进行分离和鉴定。4、参考文献1 北京师范大学无机化学教研室等编，无机化学实验( 第三版)M. 北京：高等教育出版社，2005：154-157. 2 胡常伟主编，大学化学M. 北京：化学工业出版社， 2004.73 于涛主编，微型无机化学实验M. 北京：北京理工大学出版社， 2004：77-78.4 陈寿椿主编，重要无机化学反应( 第三版)M. 北京：高等教育出版社， 1995：1439-1595.
