陽離子混合液的分析（分離與鑒定）

1、定性分析綜合實驗學(xué)號05091138法姓陽離子混合液的鑒定報告一、實驗?zāi)康?. 了解硫化紅系統(tǒng)分析方法。2. 掌握陽離子混合液的分離與鑒定方法。3. 練習(xí)分離與鑒定的基木操作技術(shù)。二、實驗原理硫化氫系統(tǒng)分析法，依據(jù)的主要是各陽離了硫化物以及它們的氯化物、碳酸鹽和紅氧化 物的溶解度不同，按照一定順序加入組試劑，把陽離子分成五個組。然后在各組內(nèi)根據(jù)各個 陽離子的特性進一步分離和鑒定。硫化氫系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)，分離比較完全，能較好地與離子特性及溶液中離子平衡 等理論相結(jié)合，但其缺點是硫化氫氣體有毒，會污染空氣，污染壞境。為了減輕污染，人們改用硫代乙酰胺（ch,ch簡稱taa）代替飽和h?s水溶液。

2、 硫代乙酰胺的水溶液比較穩(wěn)定，常溫下釋放出的h?s很少，但加熱以后乂能達(dá)到飽和h?s水 溶液的反應(yīng)效果。這樣既能發(fā)揮硫化氫系統(tǒng)的的優(yōu)點，同時又能減輕硫化氫氣體對環(huán)境的污 染。硫代乙酰胺系統(tǒng)分析法把陽離子分離為五個組麻，再分別鑒定。第i組（又稱鹽酸組），組試劑是3mol i?hc1,加熱，分離出：agcl%, hg2cl2第ii組（又稱硫化氫組）,組試劑是o.2mol-l_1hc1, taa,加熱，分離出:pbs j黑 bi2s3 ,cu2s,cdsas2s3 j黃,sb2s31橙,sns /褐色 ,sns21黃色,hgs /黑第iii組(又稱硫化鞍組),組試劑是nh3+nh4ci, taa,加

3、熱，分離出:a1(oh)3 /白,cr(0h)3 /灰綠 ,fe2s31黑，fes i黑mns /淺粉紅色,zns j白,cos /黑 nis丄黑第iv組(乂稱碳酸錢組)，組試劑是nh3+nh4c1 , (nhj2co3,分離出:bacosj, srco?丄，caco3 (笫v組(乂稱可溶組)：在溶液中有kj na+s nh；和mg?*進行分別鑒定。三、陽離子混合液的分離與鑒定簡圖1、第一組離子的檢驗2、第二組離子的檢驗3、第三組離子的檢驗4、第四組離子的測定四、注意事項1、離心機的使用按要求操作，注意安全。2、若進行未知陽離子混合液的分析，必須逐一分離，逐一鑒定。要防止漏檢或過檢。3、所用的

4、試管、離心官要用去離子水洗干凈。五、實驗結(jié)果經(jīng)過檢測，共檢驗出以下7個離子：nh4+,pb2+, hg22+, bi3+, cu2+, mn2+, ca2+六、思考題1、沉淀第一組陽離子為什么要在酸性溶液屮進行？若在堿性條件下進行，將會發(fā)生什么后果？答：在系統(tǒng)分析中，為了防止易水解離子的水解生成沉淀而進入笫一組，所以沉淀笫一 組陽離子時要在酸性溶液中進行。若在堿性條件下進行，第一組以后的大部分陽離子將生成 沉淀，這樣就不到分離的目的。2、向未知溶液屮加入第一組組試劑hc1時，未生成沉淀，是否表示第一組陽離子都 不存在？答：向未知試液中加入笫-組組試劑時，未生成沉淀，只能說明ag+,hg22+不

5、存在， 而不能說明pb2+不存在，因為當(dāng)試液屮pb2+的濃度小丁 lmg-ml-l,ng溫度較高時，pb2+將 不在第一組沉淀，而進入第二組。3、如果以ki代替hci作為第一組組試劑，將產(chǎn)生哪些后果？答：如果以ki代替hc1作為第一組組試劑時，酸度太小，第二組易水解的陽離了將水 解進入第一組，達(dá)不到分離的目的。另外具有氧化性陽離了將與i-發(fā)生氧化述原反應(yīng)，使 這些離子的濃度降低不能鑒出。4、洗滌agck hgcl22+沉淀時為什么要用熱的hc1水溶液？答:洗滌agcl>hgcl22+沉淀時，用hc1水溶液是利用c離子的同離子效應(yīng)，減小agck hgcl22+的溶解損失率。而用熱的hci水

6、溶液是為了把吸附在agcl hgcl22+沉淀上的pbcl2 徹底溶解而除去。因為pbc12在冷的水溶液屮不溶而在熱的水溶液中能夠溶解而除去c所以用熱的hc1水溶液即利用了 ct的同離子效應(yīng)，減小了 agcl、hgcl22+的損失率， 乂能達(dá)到溶解并除去pbcl2的目的。5、沉淀本組硫化物時，在調(diào)節(jié)酸度上發(fā)生了偏高或偏低現(xiàn)象，將會引起哪些后果？答：沉淀本組硫化物，若酸度偏低時，第三組陽離了將生成zns沉淀進入第二組。若酸度偏高時，木組的cd2+不朱成硫化物沉淀而進入第三組。6、在本實驗中為沉淀硫化物而調(diào)節(jié)酸度時，為什么先調(diào)至0.6mol - l-1hc1酸度，然 后再稀釋一倍，使最后的酸度為0

7、.2 moll-1?答:因as(iii)的硫化物完全沉淀需在0.6 moll-1hc1酸度下,cd?+的硫化物完全沉淀需 在0.2 moll-1hc1酸度下。因此為了使本組離子完全生成硫化物沉淀而與第三組陽離子分 離，所以在調(diào)節(jié)酸度時,先調(diào)至0.6 mol l1hc1酸度，然后再稀釋一倍，使最后的酸度為0.2 mol l-lo7、以taa代替h?s作為第二組組試劑時，為什么可以不加h2o2和nh4i?答:以taa代替h?s作為第二組組試劑時，因taa在90°c及酸性溶液屮，可在沉淀 時間內(nèi)將as(v)還原為as(lll),故不需另加nh4h另因taa在堿性溶液中加熱時，可生成 一部分

8、多硫化物，多硫化物具冇氧化性，可將sn(ii)m化為sn(iv),故不需要加h2o2。8、已知某未知試液不含第三組陽離子，在沉淀第二組硫化物吋是否還要調(diào)節(jié)酸度？答：因as(iii)的硫化物完全沉淀酸度需0.6molll,在此酸度下，本組大部分離子不能 完全牛成硫化物沉淀，若酸度在低于0.2 mol -l-1時，本組cd"的硫化物沉淀完全，但as(iii) 的硫化物不沉淀，因此未知液若不含第三組陽離了時，為了使第二組陽離了沉淀完全，還需 要調(diào)節(jié)酸度。9、設(shè)原試夜屮神、銳、錫高低價態(tài)的離子存在，試說明它們在整個體系分析過程中價 態(tài)的變化。答：在用hc1沉淀笫一組陽離子時，卿、鑄、錫的高低

9、價離子均以陰離子存在，也有 少量簡單陽離子。在用taa作沉淀劑時，as(v)被還原為as(iii), sb(v)也被還原為sb(iii)。 而sn(ii)被溶液中的多硫化物氧化為sn(tv)o在鑒定時，sb(iii)被錫還原為sb, sn(iv)被鐵 還原為sn(n), sn(ii)又被hg2+氧化為sn(iv)o1 0、在系統(tǒng)分析中，沉淀木組離了時可否用na2s代替(nh4)2s?答：在系統(tǒng)分析中不能用na?s代替(nh4ks ,因nazs的堿性比(nh4)2s的堿性強。若 ph=10.7時第四組的mg?+就要沉淀進入本組沉淀屮。1 1、用(nh4)2s或taa沉淀本組離子為什么要加足夠的n

10、hq?答：用(nh4)2s或taa沉淀本組離子時，只有在ph=9.0的酸度條件下才能生成硫化物 和氫氧化物沉淀與笫四組陽離子分離。但是，山于在反應(yīng)過程中隨著沉淀的生成，會使ph 降低，為了保持ph=9.0和防止mg"析出沉淀，應(yīng)加入足夠的nhq而與nh3-h2o形成穩(wěn)定的緩沖體系。加入nh4c1還町防止硫化物形成膠體。1 2、在系統(tǒng)分析屮，本組硫化物沉淀生成后，與母液放置過夜才離心沉降，是否可以？答：在系統(tǒng)分析屮，本組硫化物沉淀生成后，若要繼續(xù)鑒定第四組陽離子，就應(yīng)立即離 心分離，離心液(含笫四組陽離子)中應(yīng)加濃hac酸化，并加熱除去h2s,否則s?-在堿性 溶液中易氧化為so42-

11、,使第四組中的ba"、sr2+等生成硫酸鹽沉淀而丟失。所以本組硫化 物沉淀牛成后，不能與母液放置過夜。13、以6mol l-1hn o3溶解本組沉淀時,為什么加kno?或kcio3晶粒少許可以加 速溶解？答:以6mol l-ihno3溶解本組沉淀時,加kno2或kcio3少許,可加速沉淀溶解, 這主要是因為發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，破壞了 m"+s2=ms/平衡，降低了 s?-濃度，使反應(yīng) 向左進行，從而加速了沉淀的溶解。1 4、已知nis、cos在0.3mol -l-1hc1溶液中不能被h2s沉淀，但為什么生成的nis、 cos 又難溶于 lmol l-1hc1?答：nis、c

12、os在0.3mol - l-1hc1溶液中不被沉淀，但在低酸度下生成沉淀后， 又不溶于lmoll-1hc1,這是由于nis、cos能以不同變體存在的緣故，初形成的沉淀是 a體，放置或加熱很快變?yōu)閎體(ni2s3> c02s3)。因而不溶于lmoll-1hcl1 5、在系統(tǒng)分析中，引起第四組中二價離了丟失的可能原因有那些？答：在沉淀第三組陽離了時，如果酸度控制不當(dāng)，或分離過第三組陽離了后的溶液末 及時處理，s厶被氧化為so”而使第四組屮二價離子沉淀而丟失。沉淀二價離子需要足夠 的co3?一離子，若酸度控制不當(dāng),co3?-離子濃度降低，二價離子不在本組沉淀而丟失。1 6、以k2cro4試法鑒定ba加時,為什么要加hac和naac?答：在用k2cq4鑒定ba?"時，為了使b亡生成bacro4黃色沉淀而s嚴(yán)不生成srcro4 沉淀，溶液的ph值應(yīng)在