无机化学实验实验10阳离子混合液的分析（分离与鉴定）一、实验目的1．了解硫化氢系统分析方法2．掌握阳离子混合液的分离与鉴定方法3.练习分离与鉴定的基本操作技术二、硫化氢系统分析简介硫化氢系统分析法，依据的主要是各阳离子硫化物以及它们的氯化物、碳酸盐和氢氧化物的溶解度不同，按照一定顺序加入组试剂，把阳离子分成五个组。然后在各组内根据各个阳离子的特性进一步分离和鉴定
无机化学实验 实验10 阳离子混合液的分析（分离与鉴定） 一、实验目的 1．了解硫化氢系统分析方法。 2．掌握阳离子混合液的分离与鉴定方法。 3．练习分离与鉴定的基本操作技术。 二、硫化氢系统分析简介 硫化氢系统分析法，依据的主要是各阳离子硫 化物以及它们的氯化物、碳酸盐和氢氧化物的溶解 度不同，按照一定顺序加入组试剂，把阳离子分成 五个组。然后在各组内根据各个阳离子的特性进一 步分离和鉴定
无机化学实验硫化氢系统的优点是系统严谨，分离比较完全，能较好地与离子特性及溶液中离子平衡等理论相结合但其缺点是硫化氢气体有毒，会污染空气，污染环境简称CH,为了减轻污染，人们改用硫代乙酰胺TAA）代替饱和水溶液。硫代乙酰胺的水溶液比较稳定，常温下释放出的很少，但加热以后又能达到饱和水溶液的反应效果。这样既能发挥硫化氢系统的的优点，同时文能减轻硫化氢气体对环境的污染硫代乙酰胺系统分析法把阳离子分离为五个组后再分别鉴定
无机化学实验 为了减轻污染，人们改用硫代乙酰胺（ 简称 TAA）代替饱和水溶液。硫代乙酰胺的水溶液比较稳 定，常温下释放出的很少，但加热以后又能达到饱和 水溶液的反应效果。这样既能发挥硫化氢系统的的优 点，同时又能减轻硫化氢气体对环境的污染。 硫化氢系统的优点是系统严谨，分离比较完全， 能较好地与离子特性及溶液中离子平衡等理论相结合， 但其缺点是硫化氢气体有毒，会污染空气，污染环境。 硫代乙酰胺系统分析法把阳离子分离为五个组后， 再分别鉴定
无机化学实验第I组（又称盐酸组），组试剂是3mo1/LHCl，加热，分离出：Hg,Cl, 自AgCl第I组（又称硫化氢组），组试剂是0.2 mol/LHC，TAA，加热，分离出：Pbs☆Bi,S，★暗棕,Cu,S☆黑,Cds☆亮黄AS,S,★黄，Sb,S,☆橙，SnS☆褐色,SnS,★黄色,HgS☆
无机化学实验 第Ⅰ组（又称盐酸组），组试剂是 3mol/L HCl， 加热，分离出： AgCl 白 Hg Cl 2 2 白 第Ⅱ组（又称硫化氢组），组试剂是0.2 mol/L HCl，TAA，加热，分离出： PbS黑 Bi S ,Cu S ,CdS 2 3 2 暗棕 黑 亮黄 AS S ,Sb S ,SnS ,SnS ,HgS 2 3 2 3 2 黄 橙 褐色 黄色 黑
无机化学实验第I组（又称硫化铵组），组试剂是NH,+NH4ClTAA，加热，分离出：Al(OH),白,Cr(OH);★灰绿,Fe,S, ☆黑,Fes →Mns☆浅粉红色，Zns Cos黑 Nis第IV组（又称碳酸铵组），组试剂是NH,+NH4Cl，(NH4)2CO3，分离出：BaCO,白SrCO,白 CaCO,☆第V组（又称可溶组）：在溶液中有K+、Nat、NH+和Mg2+进行分别鉴定
无机化学实验 第Ⅲ组（又称硫化铵组），组试剂是NH3+NH4Cl， TAA，加热，分离出： Al(OH) ,Cr(OH) ,Fe S ,FeS 3 3 2 3 白 灰绿 黑 黑 MnS ,ZnS 浅粉红色 白 CoS黑 NiS黑 第Ⅳ组（又称碳酸铵组），组试剂是NH3+NH4Cl， (NH4)2CO3，分离出： BaCO3 白 SrCO3 白 CaCO3 白 第Ⅴ组（又称可溶组）：在溶液中有K + 、Na+ 、 NH4 +和Mg2+进行分别鉴定
无机化学实验三、阳离子混合液的分离与鉴定简图Ag、Hg2、Pb2（各2滴）加6mol：L-"HNO.1滴，混勺，加3mol·L-HCI2滴，充分搅拌（约2min）,待沉淀下沉后再加1滴Imol·L-HCl,若不变浑浊，可认为沉淀完全。在热水浴中加热，搅拌约lmin，趁热离心。AgCl、Hg,ClPbCB.用5~6滴热HCI水洗涤两次，洗涤液弃A、取离心液2滴冷却去，加2滴浓HNO和1滴3mol·L-HCI加0.25mol·L-搅拌并加热min.冷却，离心。K,CrO2滴AgCl[HgCI]PbC白有PbCrO黄用HNO水洗B、在剩余A、取离心液示Pb存在加6mol·L的离心液中，2滴于白色点涤2次，洗涤NaOH加1~2滴0.25滴板上：加4%液弃去，沉淀上滴加浓mol ·L-!KI2滴，取2%Pb(OH)?NH·HO并SnCI溶液，CuSO2滴于搅拌至沉淀示Pb存在另一离心管，若出现白苞丝状沉淀，溶解。加适量固体逐渐变灰、Na,SO，搅B、取溶液1滴A、取溶变黑拌至呈无色于白色点滴板液1滴于溶液，将距上，加Bi练黑色点滴溶液滴入待习液1滴，板上，加检试液的凹4%KI2~3滴，6mol·L槽中，Hg,Cl,++Hg!搅拌，必要时HNO.酸化再滴加3mol·白色→变灰有AgCI白→变黑L‘HNO,至呈弱酸性，示Ag存在示Hg存在有Ag,Bil,有Cu,Hgl,橙红色红棕色示Hg存在或褐色示Ag存在
无机化学实验 三、阳离子混合液的分离与鉴定简图
无机化学实验四、阳离子混合液的分离与鉴定有关反应方程式Ag* +CI'=AgCI IHg2+ +2CI =Hg,Cl2, Pb2+ +2CI =PbCl,Pb2++CrO°=PbCrO 热水 Pb2+(a) + 2CrPbCl2 (S)PbCrO4 +4OH=Pb(OH) +CrO?HgCl? +4I =HgI +4Cl3Hg,Cl, +2NO; +18CI +8H+=6HgC1 +2NO ↑ +4H,O2Cu2++2SO;+H,O=Cu,SO, *黄绿色 +SO2+2H*
无机化学实验 四、阳离子混合液的分离与鉴定有关反应方程式 + - Ag +Cl =AgCl 2+ - Hg +2Cl =Hg Cl 2 2 2 2+ - Pb +2Cl =PbCl2 2+ 2- Pb +CrO =PbCrO 4 4 - 2- 2- PbCrO +4OH =Pb(OH) +CrO 4 4 4 - - + 2- 2 2 3 4 2 3Hg Cl +2NO +18Cl +8H =6HgCl +2NO +4H O 2- - 2- HgCl +4I =HgI +4Cl 4 4 − 2+ 2- 2- + 3 2 2 3 4 2Cu +2SO +H O=Cu SO +SO +2H 黄绿色 PbCl 2 (S) 热水 Pb 2+ (aq) + 2Cl -
无机化学实验Cu,SO, +3SO3- = 2[Cu(SO,), ]元色Hgl +2[Cu(SO,), }"=Cu,Hgl4 ☆橙红色 +4SOSn?+ +4CI'=SnC1?2HgCI? +Sn2+=Hg,Cl, +SnCl?白色一灰色一黑色Hg,Cl +SnCI=2Hg ★黑 + SnCl?AgCI + 2NH3(g) + H2O = Ag(NH3)2* + CI + 2H2O2Ag*+Bi3++5I'=AgBil，褐色或红棕色注：根据情况可临时增加未知阳离子混合液的分析
无机化学实验 2 3 2 3 3 3 2 Cu SO SO Cu SO 3 2[ ( ) ] − − + = 无色 2- 3- 2- HgI +2[Cu(SO ) ] =Cu HgI +4SO 4 3 2 2 4 3 橙红色 2+ - 2- 4 Sn +4Cl =SnCl 2- 2+ 2- 4 2 2 6 2HgCl +Sn =Hg Cl SnCl + 白 2- Hg Cl +SnCl =2Hg 2 2 4 黑 + 2- SnCl6 白色→灰色→黑色 + 3+ - 5 2Ag +Bi +5I =AgBiI 褐色或红棕色 注：根据情况可临时增加未知阳离子混合液的分析。 AgCl + 2NH3(g)+ H2 O = Ag(NH3) 2 + + Cl - + 2H2 O
无机化学实验五、注意事项1.Hg22-的鉴定A方法中：另取2%2滴于另一试管中，加适量固体，搅拌至呈无色溶液后再将此溶液滴入待检试液中。2Cu2+2SO+H,O-Cu,SO,黄绿 +SO°+2H*Cu,SO,+3SO(过量)=2[Cu(SO;),}无色HgI+2[Cu(SO,),]-=Cu,Hgl4 ★橙红色 +4SO3
无机化学实验 五、注意事项 1. Hg2 2-的鉴定A方法中：另取2% 2滴于另一试 管中，加适量固体，搅拌至呈无色溶液后再将 此溶液滴入待检试液中。 2+ 2- 2- + 3 2 2 3 4 2Cu +2SO +H O=Cu SO +SO +2H 黄绿 2- 3- Cu SO +3SO ( ) 2[Cu(SO ) ] 2 3 3 3 2 过量 = 无色 2- 3- 2- HgI +2[Cu(SO ) ] =Cu HgI 4SO 4 3 2 2 4 3 + 橙红色
无机化学实验2．离心机的使用按要求操作，注意安全。3．若进行未知阳离子混合液的分析，必须逐一分离，逐一鉴定。要防止漏检或过检六、思考题1：洗涤、沉淀时为什么要用热的水溶液？2.已知某未知试液不含IIA组和II组阳离子，在沉淀IIB组硫化物时是否还要调节酸度？为什么？
无机化学实验 2．离心机的使用按要求操作，注意安全。 3．若进行未知阳离子混合液的分析，必须逐 一分离，逐一鉴定。要防止漏检或过检。 六、思考题 1．洗涤、沉淀时为什么要用热的水溶液？ 2．已知某未知试液不含ⅡA组和Ⅲ组阳离子，在 沉淀ⅡB组硫化物时是否还要调节酸度？为什么？
无机化学实验附：思考题答案1．答：洗涤、沉淀时，用水溶液是利用离子的同离子效应，减小、的溶解损失率。而用热的水溶液是为了把吸附在、沉淀上的彻底溶解而除去因为在冷的水溶液中不溶而在热的水溶液中能够溶解而除去。所以用热的水溶液即利用了的同离子效应，减小了、的损失率，又能达到溶解并除去的目的。2，答：必须调节。调节酸度是为了控制浓度，达到沉淀IIB组硫化物的目的
无机化学实验 附：思考题答案 1．答：洗涤、沉淀时，用水溶液是利用离子的 同离子效应，减小、的溶解损失率。而用热的水 溶液是为了把吸附在、沉淀上的彻底溶解而除去。 因为在冷的水溶液中不溶而在热的水溶液中能够 溶解而除去。 所以用热的水溶液即利用了的同离子效应， 减小了、的损失率，又能达到溶解并除去的目的。 2．答：必须调节。调节酸度是为了控制浓度，达 到沉淀ⅡB组硫化物的目的