四版-定性分析-ppt課件

1、二、第一組陽離子分析二、第一組陽離子分析 Ag+ 、 、 Pb2+ 。銀組、第一組、鹽酸組。銀組、第一組、鹽酸組。(一一) 分析特性分析特性1. 離子的存在形式和顏色離子的存在形式和顏色 Ag+ 、Pb2+、 均無色；亞汞離子以雙聚離均無色；亞汞離子以雙聚離子子Hg+Hg+ 存在，在水溶液中有如下平衡：存在，在水溶液中有如下平衡： 若在溶液中加入能與若在溶液中加入能與Hg2+生成難溶物或絡(luò)合生成難溶物或絡(luò)合物的試劑，平衡右移。物的試劑，平衡右移。22HgHgHg222Hg22Hg2. 難溶化合物難溶化合物 氯化物、硫化物和鉻酸鹽等具有分析意義。氯化物、硫化物和鉻酸鹽等具有分析意義。 Ag2S、

2、PbS (黑，溶于熱稀黑，溶于熱稀 HNO3 ，不溶于，不溶于 Na2S ) HgS 溶于王水和溶于王水和 Na2S Ag2CrO4 (磚紅，不溶于磚紅，不溶于HAc，溶于，溶于 HNO3和和 NH3) Hg2CrO4 (紅褐，不溶于紅褐，不溶于HAc，溶于，溶于 HNO3，但較，但較難難) PbCrO4 (黃，不溶于黃，不溶于HAc，溶于，溶于 HNO3和和 NaOH) PbSO4 (白，溶于白，溶于NaOH 或或 熱濃熱濃 NH4Ac) Pb(OH)2白，兩性，溶于白，兩性，溶于 NaOH，不溶于，不溶于NH3）HgHgSSHg23. 絡(luò)合物絡(luò)合物 Ag+具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，利用具有較強(qiáng)的

3、絡(luò)合能力，利用Ag+、 與氨水的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)兩者的分離，并可鑒與氨水的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)兩者的分離，并可鑒定定 ； 利用生成利用生成 可用于可用于 PbSO4 和和 BaSO4沉淀的分離。沉淀的分離。 本組離子與常用試劑的反應(yīng)見本組離子與常用試劑的反應(yīng)見 p3435 表表3-2 242424Pb(OH)Pb(Ac)PbCl、32322223)OAg(SAg(CN)AgCl)Ag(NH、22Hg22Hg24Pb(Ac)(二二) 組試劑與分離條件組試劑與分離條件 本組離子與組試劑鹽酸的反應(yīng)為：本組離子與組試劑鹽酸的反應(yīng)為： Ag+ + Cl AgCl (白色凝乳狀，遇光變紫、變黑白色凝乳狀，遇光變紫、變黑)

4、 (白色粉末狀白色粉末狀) Pb2+ + 2Cl PbCl2 (白色針狀或片狀結(jié)晶白色針狀或片狀結(jié)晶)2222ClHgCl2Hg 為了創(chuàng)造適宜的沉淀?xiàng)l件，需要注意： 1. 利用同離子效應(yīng)減小沉淀溶解度，防止絡(luò)合效應(yīng)、鹽效應(yīng)增大沉淀溶解度； （Cl的濃度） 2. 防止Bi3+、Sb3+的水解；（酸度） 3. 防止生成膠體沉淀。（電解質(zhì)） 沉淀?xiàng)l件： 在室溫(?)下的酸性溶液中(補(bǔ)充適量HNO3)加入適當(dāng)過量的HCl溶液，使Cl的濃度為0.5 mol/L，溶液的酸度為2.02.4 mol/L。AgCl，Hg2Cl2，PbCl2 熱水 AgCl，Hg2Cl2 組試液組Pb2+，Cl6 mol/L 氨

5、水 6 mol/L HCl HgNH2Cl+ Hg6 mol/LHNO3 AgCl(白色) PbCrO4 (黃色) (灰黑色)6 mol/L HAcK2CrO4，Cl)Ag(NH23(三三) 銀組離子的系統(tǒng)分析銀組離子的系統(tǒng)分析(四四) 各離子的鑒定反應(yīng)各離子的鑒定反應(yīng)1. Ag+ 2. Hg2Cl2+2NH3 HgNH2Cl+ Hg+ NH4Cl 3. Pb2+例例2：在銀組離子未知液中加入冷的?。涸阢y組離子未知液中加入冷的稀HCl，所得到，所得到的的 白色沉淀完全不溶于熱水和氨水，試判斷有何種離子白色沉淀完全不溶于熱水和氨水，試判斷有何種離子存在？存在？ Cl)Ag(NH2NHAgCl23

6、34232NHAgClH2Cl)Ag(NH4242PbCrOCrOPb22Hg22Hg三、第二組陽離子分析三、第二組陽離子分析 Pb2+、Bi3+ 、Cu2+ 、Cd2+、Hg2+ 、As( , )、Sb( , )、Sn(, )。銅錫組、第二組、硫化。銅錫組、第二組、硫化氫組。氫組。(一一) 分析特性分析特性1. 離子的存在形式和顏色離子的存在形式和顏色 Cu2+為藍(lán)色，其余均無色；為藍(lán)色，其余均無色； 鉛、鉍、銅、鎘、汞具有顯著的金屬性質(zhì)，以金鉛、鉍、銅、鎘、汞具有顯著的金屬性質(zhì)，以金屬離子形式存在；而砷、銻、錫表現(xiàn)出不同程度的非屬離子形式存在；而砷、銻、錫表現(xiàn)出不同程度的非金屬性質(zhì)，存在形

7、式與溶液酸堿度有關(guān)，泛指該元素金屬性質(zhì)，存在形式與溶液酸堿度有關(guān)，泛指該元素的離子時(shí)，只標(biāo)出氧化數(shù)而不指明其具體存在形式。的離子時(shí)，只標(biāo)出氧化數(shù)而不指明其具體存在形式。2. 氧化還原性質(zhì)氧化還原性質(zhì) 砷、銻、錫具有兩種比較穩(wěn)定的價(jià)態(tài)，砷、銻、錫具有兩種比較穩(wěn)定的價(jià)態(tài)，As(, )、Sb(, )、Sn(, )，在分析中有重要意義。，在分析中有重要意義。 As2S5的沉淀速度較慢，的沉淀速度較慢， 將將As() As()； SnS不溶于不溶于Na2S，而，而SnS2 溶于溶于Na2S 將將Sn() Sn()； 羅丹明羅丹明 B 試法鑒定銻，只對試法鑒定銻，只對Sb()有效；有效； 另外，將另外，將

8、Bi3+還原為金屬鉍，進(jìn)行鉍的鑒定。還原為金屬鉍，進(jìn)行鉍的鑒定。 22OH INH43. 絡(luò)合物絡(luò)合物 Pb2+、Bi3+、Cu2+、Hg2+均能生成多種絡(luò)合均能生成多種絡(luò)合物，具有一定的分析應(yīng)用價(jià)值。物，具有一定的分析應(yīng)用價(jià)值。 Cu2+ 、Cd2+能生成氨或氰絡(luò)離子；能生成氨或氰絡(luò)離子； Bi3+、Hg2+分別與分別與I生成生成 (黃黃)和和 (無無)； Pb2+、Bi3+ 、Cu2+ 能與甘油生成可溶性的絡(luò)離能與甘油生成可溶性的絡(luò)離子與子與Cd2+分別。分別。4. 鉍、銻、錫易水解鉍、銻、錫易水解 BiOCl、SbOCl、SbO2Cl、Sn(OH)Cl、SnO(OH)2等水解產(chǎn)物均為白色

9、沉淀。等水解產(chǎn)物均為白色沉淀。本組離子與常用試劑的反應(yīng)見本組離子與常用試劑的反應(yīng)見 p38 表表3-34BiI4HgI(二二) 組試劑與分離條件組試劑與分離條件 分離依據(jù)：硫化物的溶解度有顯著差異。分離依據(jù)：硫化物的溶解度有顯著差異。 組試劑組試劑H2S為二元弱酸，可通過調(diào)節(jié)溶液酸度控制為二元弱酸，可通過調(diào)節(jié)溶液酸度控制溶液中的溶液中的S2-濃度，達(dá)到分離的目的。濃度，達(dá)到分離的目的。 分離條件的選擇分離條件的選擇1. 酸度：酸度：0.3 mol/L HCl。 第二組中溶解度較大的是第二組中溶解度較大的是CdS、PbS、SnS， Ksp 分別為分別為7.110-28、8.010-28、1.01

10、0-25 第三組中溶解度最小的是第三組中溶解度最小的是ZnS，Ksp=1.210-23； 應(yīng)通過控制酸度即應(yīng)通過控制酸度即S2-濃度使?jié)舛仁笴dS而而ZnS不沉淀。不沉淀。 砷、銻、錫只有在強(qiáng)酸性條件下才以簡單陽離子形式存在，與S2-形成硫化物沉淀，中性或堿性條件下形成可溶性的硫代酸鹽而不析出硫化物沉淀。 必須控制正確的酸度。 注意：沉淀過程中，由于不斷釋放出 H+，使溶液酸度， S2-，導(dǎo)致某些硫化物(CdS、PbS)沉淀不完全，故在沉淀后期應(yīng)將溶液稀釋 1 倍。2. Sn()的氧化：SnS不溶于Na2S，采用H2O2。3. As()的還原：采用NH4I， Sb()同時(shí)被還原。4. 沉淀時(shí)的

11、溫度：適當(dāng)加熱，促使膠體凝聚。 H2S作為沉淀劑的分離條件：作為沉淀劑的分離條件： 在酸性溶液中，先加在酸性溶液中，先加H2O2使使Sn()Sn()，然后加熱破壞過剩的然后加熱破壞過剩的H2O2； 調(diào)節(jié)溶液中調(diào)節(jié)溶液中HCl濃度為濃度為0.3 mol/L； 加加NH4I使使As()As()，Sb()Sb()； 加熱至加熱至6070 (?) ，通入，通入H2S；冷卻；冷卻(?)，稀，稀釋釋 1 倍倍(?) ，再通入，再通入H2S，使本組離子沉淀完全。，使本組離子沉淀完全。 (三三) 硫代乙酰胺的作用及其分離條件硫代乙酰胺的作用及其分離條件1. 硫代乙酰胺的作用硫代乙酰胺的作用在酸性溶液中水解生成

12、在酸性溶液中水解生成H2S，可以代替，可以代替H2S；在氨性溶液中水解生成在氨性溶液中水解生成HS-，可以代替，可以代替(NH4)2S；在堿性溶液中水解生成在堿性溶液中水解生成S2-，可代替，可代替Na2S。432223NHCOOHCHSHHOH2CSNHCH423323NHC(NH)NHCHHSNH2CSNHCH-OHNHCOOCHSOH3CSNHCH233223-2. TAA代替代替H2S作為組試劑的特點(diǎn)作為組試劑的特點(diǎn) 均相沉淀，具有良好的晶形，易于分離和洗滌，均相沉淀，具有良好的晶形，易于分離和洗滌，共沉淀現(xiàn)象較少；共沉淀現(xiàn)象較少； 沉淀時(shí)間內(nèi)沉淀時(shí)間內(nèi)TAA將將As()復(fù)原，不需加復(fù)

13、原，不需加NH4I； 堿性溶液中會生成一些具有氧化性的多硫化合物，堿性溶液中會生成一些具有氧化性的多硫化合物，將將Sn()氧化；用氧化；用TAA代替代替Na2S ，可不加，可不加H2O2； TAA水解提供的水解提供的 S2-濃度比濃度比H2S提供的低，故分提供的低，故分離的適宜酸度為離的適宜酸度為0.2 mol/L HCl。此時(shí)砷沉淀不完全，。此時(shí)砷沉淀不完全，應(yīng)先將酸度調(diào)至應(yīng)先將酸度調(diào)至0.6 mol/L，沉淀完全后將溶液稀釋，沉淀完全后將溶液稀釋1倍。由于倍。由于TAA水解消耗水解消耗H+，故溶液酸度約為，故溶液酸度約為0.2 mol/L 。 3. TAA作為沉淀劑的分離條件作為沉淀劑的分

14、離條件 先用氨水和鹽酸調(diào)節(jié)試液的酸度為先用氨水和鹽酸調(diào)節(jié)試液的酸度為0.6 mol/L； 加入加入TAA，沸水浴上加熱，沸水浴上加熱10 min，使，使As()沉淀沉淀完全；完全； 冷卻，加水稀釋冷卻，加水稀釋1倍，再加倍，再加TAA并加熱并加熱10 min，直至本組離子沉淀完全。直至本組離子沉淀完全。注意：注意： (NH4)2S和氨水應(yīng)新配制，不應(yīng)放在空氣中久和氨水應(yīng)新配制，不應(yīng)放在空氣中久置，否則因置，否則因S2-被氧化和氨水吸收被氧化和氨水吸收CO2導(dǎo)致某些離導(dǎo)致某些離子子(主要是主要是Ba2+、Ca2+)提前沉淀而丟失。提前沉淀而丟失。(四四) 銅組與錫組的分離銅組與錫組的分離 分離依

15、據(jù)：根據(jù)硫化物的酸堿性不同。分離依據(jù)：根據(jù)硫化物的酸堿性不同。 PbS(黑黑)、Bi2S3(黑褐黑褐)、CuS(黑黑)、CdS、SnS (棕棕)屬于堿性硫化物，不溶于屬于堿性硫化物，不溶于NaOH、Na2S、(NH4)2S等等堿性試劑，為銅組堿性試劑，為銅組(A)； As2S3和和As2S5(黃黃)、Sb2S3 和和 Sb2S5(橙紅橙紅)、SnS2(黃黃)屬于兩性硫化物，其酸性更明顯，能溶于上屬于兩性硫化物，其酸性更明顯，能溶于上述幾種堿性試劑，為錫組述幾種堿性試劑，為錫組(B)； 其中其中As2S5 加熱分解為加熱分解為As2S3和和 S HgS的酸性較弱，只能溶解在含有高濃度的酸性較弱，

16、只能溶解在含有高濃度S2-的試的試劑劑Na2S中；采用中；采用Na2S ，屬于錫組，屬于錫組(B)。 以以Na2S為組試劑進(jìn)行組內(nèi)分離：為組試劑進(jìn)行組內(nèi)分離： PbS、Bi2S3、CuS、CdS HgS、 As2S3、Sb2S3、SnS223333322SnSSbSAsSHgS、-銅組銅組(A)(A)：錫組錫組(B)：PbS、Bi2S3、CuS、CdS SNa211甘油, 濃NaOH Pb2+、Bi3+、Cu2+ 的甘油化合物PbS、Bi2S3、CuS、CdSPb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+Cd(OH)26 mol/L HNO3 Bi(黑色)HAcK4Fe(CN)6 Cu2Fe(CN)6

17、(紅棕色) CdS (黃色) PbCrO4 (黃色)3 mol/L HCl(五五) 銅組的分析銅組的分析S(棄去)Cd2+稀釋10倍TAA, HAcK2CrO4 新配的Na2SnO2有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)：1. 銅組硫化物與HNO3的溶解反應(yīng)2. Cd2+的鑒定 Cd2+ + S2- CdS3. Cu2+的鑒定 4. Pb2+的鑒定 5. Bi3+的鑒定 62462Fe(CN)CuFe(CN)2CuOH4NO2S3Pb3H82NOPbS3223OH4NO2S32BiH82NOSBi233324242PbCrOCrOPbOH3SnO3Bi2OH6SnO32Bi223223-H2SHgS、As2S33 m

18、ol/L HCl Hg2Cl2+Hg (灰黑色) 藍(lán)紫色沉淀12% (NH4)2CO3(六六) 錫組的分析錫組的分析HgS、As2S3、Sb2S3、SnS2HgS王水NaNO2羅丹明BFe粉23333322SnSSbSAsSHgS、-8 mol/L HCl SnCl224HgCl2636SnClSbCl 、24SnClHgCl2 Hg2Cl2+Hg (灰黑色) 3 mol/L HCl 3333AsOAsS 、)(SAs32黃有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)：1. 錫組硫化物與 Na2S 的溶解反應(yīng)2. 汞、砷與銻、錫的分離3. 汞、砷的分離和砷的鑒定222HgSSHgS2322SnSSSnS332322AsSS3SAs332322SbSS3SSbSH32SbClCl12H6SSb23632SH2SnClCl6H4SnS2262233332332CO3As