1、实验 混合离子的分离鉴定,主要内容,一、分离鉴定相关知识 二、教学目的 三、教学重点 四、教学难点 五、实验内容,1、离子鉴定的内涵离子鉴定就是确定某种元素或其离子是否存在。离子鉴定反应大都是在水溶液中进行的离子反应，选择那些迅速而变化明显的反应，如溶液颜色的改变，沉淀的生成或溶解、气体的产生等。还要考虑反应的灵敏性和选择性。,一、分离鉴定相关知识,例：Pb2+与稀HCl或K2CrO4溶液作用均能产生沉淀Pb2+ + 2Cl- = PbCl2(白色) Ksp(PbCl2)1.610-5Pb2+ + CrO42- = PbCrO4(黄色) Ksp (PbCrO4)2.810-l3 当溶液中含有少
2、量Pb2+ 时，加入稀HCl不能产生PbCl2沉淀，但当加入K2CrO4时，可生成PbCrO4沉淀，溶液中含有的少量Pb2+，可被鉴定。生成PbCrO4的反应为Pb2+的鉴定反应。因此，灵敏度高的反应才能作鉴定反应。某些阳离子、阴离子的鉴定反应参阅附录11 P144,选择性是指与一种试剂作用的离子种类而言的。能与加入的试剂起反应的离子种类愈少，则此反应的选择性愈高。若只对一种离子起作用，该反应为此离子的特效反应，该试剂也就是鉴定此离子的特效试剂。例如，阳离子中只有NH4+与强碱作用而放出NH3气。该反应是鉴定NH4+的特效反应，强碱就是鉴定NH4+的特效试剂。,然而，真正的特效反应不多，共存的
3、离子往往彼此干扰测定，需要将组分一一分离。其中沉淀分离法是常用的方法。沉淀分离法是借助形成沉淀与溶液分离的方法。一般是在试样溶液中加入适当的沉淀剂，使被鉴定组分或干扰组分沉淀析出，达到分离目的。,2、常见阳离子的分离与鉴定金属元素较多，因而由它们形成的阳离子数目也较多。最常见的阳离子大约有二十余种。在阳离子的鉴定反应中，相互干扰的情况较多，很少能采用分别分析法，大都需要采用系统分析法。完整且经典的阳离子分组法是硫化氢系统分组法，根据硫化物的溶解度不同将阳离子分成五组。此方法的优点是系统性强，分离方法比较严密；不足之处是试剂组H2S、(NH4)2S有臭味并有毒，分析步骤也比较繁杂。,在分析已知混
4、合阳离子体系时，如果能用别的方法分离干扰离子，则最好不用或少用硫化氢系统。常用的非硫化氢系统的离子分离方法主要是利用氯化物、硫酸盐是否沉淀，氢氧化物是否具有两性，以及它们能否生成氨配合物等。,绝大多数金属的氯化物易溶于水，只有AgCl、Hg2Cl2、PbCl2 难溶；AgCl可溶于NH3H2O；PbCl2的溶解度较大，并易溶于热水，在Pb2+浓度大时才析出沉淀。绝大多数硫酸盐易溶于水，只有Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、Hg22+的硫酸盐难溶于水；CaSO4的溶解度较大，只有当Ca2+浓度很大时才析出沉淀；PbSO4可溶于NH4Ac。,能形成两性氢氧化物的金属离子有Al3+、Cr3+、
5、Zn2+、Pb2+、Sb3+（锑）、Sn2+、Sn4+、Cu2+；在这些离子的溶液中加入适量NaOH时，出现相应的氢氧化物沉淀；加入过量NaOH后它们又会溶解成多羟基配离子，除Ag+、Hg2+、Hg22+离子加入NaOH后生成氧化物沉淀外，其余均生成相应的氢氧化物沉淀。值得注意的是，Fe(OH)2和Mn(OH)2的还原性很强，在空气中极易被氧化成Fe(OH)3和MnO(OH)2。,在Ag+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+溶液中加入适量NH3H2O时，形成相应的碱式盐或氢氧化物(Ag+形成氧化物)沉淀，它们全都溶于过量NH3H2O，生成相应的氨配离子；其中Co(NH3)62+易
6、被空气氧化成Co(NH3)63+。其他的金属离子，除HgCl2生成HgNH2Cl，Hg2Cl2生成HgNH2Cl和Hg外，绝大多数在加入氨水时生成相应的氢氧化物沉淀，并且不会溶于过量NH3H2O 。,3、常见阴离子的分离与鉴定,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。,（1）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3 moldm-3-H2SO4/HCl酸化并水浴加热。若无气体产生，表示CO32-、NO2-、S2-、SO32
7、-、S2O32-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。,( 2 ) 钡组阴离子的检验 在离心试管中加入几滴未知液，加入12滴1 moldm-3BaCl2溶液，观察有无沉淀产生。如果有白色沉淀产生，可能有SO42-、SO32-、PO43-、CO32-等离子(S2O32-的浓度大时才会产生BaS2O3沉淀)。离心分离，在沉淀中加入数滴6 moldm-3HCl，根据沉淀是否溶解，进一步判断哪些离子可能存在。,( 3 ) 银盐组阴离子的检验 取几滴未知液，滴加0.1 moldm-3AgNO3溶液。如果立即生成黑色沉淀，表示有S2-存在；如果生成白色沉淀
8、，迅速变黄变棕变黑，则有S2O32-。但S2O32-浓度大时，也可能生成Ag(S2O3)23-不析出沉淀。Cl-、Br-、I-、CO32-、PO43-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6 moldm-3HNO3，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。,( 4 ) 氧化性阴离子检验 取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，加CCl4 56滴，再加入几滴0.1molL-1KI溶液。振荡后，CCl4层呈紫色，说明有NO2-存在(若溶液中有SO32-等，酸化后NO2-先与它们反应而不一定氧化I-，CCl4层无紫色不能说明无
9、NO2-)。,( 5 ) 还原性阴离子检验取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，然后加入1-2滴0.01 moldm-3KMnO4溶液。若KMnO4的紫红色褪去，表示可能存在SO32-、S2O32-等离子。,二、教学目的,1、 要求学生通过实验熟悉有关离子的特征反应。 2、 了解分离鉴定离子的方法和操作。 3 、 完成未知液成份分析。,三、教学重点,1、 各离子的特征鉴定反应。 2、 混合离子的分离鉴定方案设计。,四、教学难点混合离子的分离鉴定方案设计,五、实验内容,1、分离并鉴定可能含有下列混合离子的未知液成分(1) Cu2+ 、Ag+ 、 Pb2+ 、 Bi3+ （均为0.1 moldm-3的硝酸盐）(2) Fe3+ 、 Ni2+ 、 Al3+、 Zn2+。 、鉴定可能含有下列混合离子的未知液成分(1) Cl- Br- I- （不做）(2) CO32- PO43- SO42-注意事项 离心试管 离心机,1.（1）,Fe3+ 、Ni2+、Al3+、Zn2+ ( 10d),丁二酮肟,（2）,-,否则, Al3+、Zn2+未生成多羟基配离子，鉴定不出,2、(2) CO32- PO43- SO42-,
