阳离子的分离与鉴定

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1、阳离子的分离与鉴定一.实验目的1.掌握用两酸三碱系统分析法对常见阳离子进行分组分离的原理和方法。2.掌握分离、鉴定的基本操作与实验技能。二.实验原理阳离子的种类较多，常见的有二十多种，个别检出时，容易发生相互干扰，所以一般阳离子分析都是利用阳离子某些共同特性，先分成几组，然后再根据阳离子的个别特性加以检出。凡能使一组阳离子在适当的反应条件下生成沉淀而与其它组阳离子分离的试剂称为组试剂，利用不同的组试剂把阳离子逐组分离再进行检出的方法叫做阳离子的系统分析。在阳离子系统分离中利用不同的组试剂，有很多不同的分组方案。如硫化氢分

2、组法，两酸、两碱系统分组法。下面介绍一种以氢氧化物酸碱性与形成配合物性质不同为基础，以HCl、H2SO4、NH3†H2O、NaOH、(NH4)2S为组试剂的两酸三碱分组方法。本方法将常见的二十多种阳离子分为六组。+2+2+第一组：盐酸组Ag，Hg2，Pb2+2+2+第二组：硫酸组Ba，Ca，Pb2+2+2+2+2+第三组：氨合物组Cu，Cd，Zn，Co，Ni++2++第四组：易溶组Na，NH4，Mg，K3+3+III、VII、IV第五组：两性组Al，Cr，Sb，Sn2+3+3+2+2+第六组：氢氧化物组Fe，Fe，Bi，

3、Mn，Hg用系统分析法分析阳离子时，要按照一定的顺序加入组试剂，将离子一组一组沉淀下来，具体分离方法如下表。表阳离子分组步骤+2+3+试液(用个别检出法鉴定NH4、Fe、Fe)HCl沉淀溶液第一组H2SO4、乙醇(盐酸组)AgClPbCl2沉淀溶液Hg2Cl2第二组NH3ñH2O(硫酸组)NH4ClBaSO4H2O2CaSO4∆PbSO4溶液沉淀第三组第四组第五组第六组(氨合物组)(易溶组)(两性组)(氢氧化物组)2+2+++Cd(NH3)4、Cu(NH3)4K、NaNaOH2+3+2++Ni(NH3)4、Co(NH3)

4、6Mg、NH4H2O22+Zn(NH3)4(NH4)2S∆溶液沉淀第五组第六组沉淀溶液(两性组)(氢氧化物组)−2−(第三组硫化物)(第四组易溶组)AlO2、CrO4Fe(OH)3、++2++3−2−K、Na、Mg、NH4SbO4、SnO3MnO(OH)2、NaBiO3、HgNH2Cl每组分出后，继续再进行组内分离，直至鉴定时相互不发生干扰为止。在实际分析中，如发现某组离子整组不存在（无沉淀产生）、这组离子的分析就可省去。从而大大简化了分析的手续。1.第一组⎯⎯盐酸组阳离子的分析+2+2+本组阳离子包括Ag、Hg2、Pb

5、，它们的氯化物难溶于水，其中PbCl2可溶于NH4Ac和热水中，而AgCl可溶于NH3ñH2O中,因此检出这三种离子时，可先把这些离子沉淀为氯化物，然后再进行鉴定反应。本组阳离子与其它组阳离子的分离−1−1取分析试液20滴，加入6mol†LHCl至沉淀完全，离心分离。沉淀用1mol†LHCl2++2+数滴洗涤后按下法鉴定Pb、Ag、Hg2的存在(离心液中含二～六组阳离子，应保留)。2+(1)Pb的鉴定−1将上面得到的沉淀加入3mol†LNH4Ac5滴，在水浴中加热搅拌，趁热离心分离，在2+−1离心液中加入K2Cr2O7或

6、K2CrO42～3滴，黄色沉淀表示有Pb存在。沉淀用3mol†LNH4Ac2++2+数滴加热洗涤除去Pb，离心分离后，保留沉淀作Ag和Hg2的鉴定。−−PbCl2+Ac=[PbAc]++Cl+2−−[PbAc]+CrO4=PbCrO4↓+Ac+2+(2)Ag和Hg2的分离和鉴定−1将上面保留的沉淀，滴加6molñLNH3ñH2O5～6滴，不断搅拌，沉淀变为灰黑色，表2+示有Hg2存在。+–Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl↓+Hg↓+2NH4+Cl+离心分离，在离心液中滴加HNO3酸化，如有白色沉淀产生，表示有Ag存

7、在。AgCl+2NH=[Ag(NH)]++Cl−332+−++[Ag(NH3)2]+Cl+2H=AgCl↓+2NH4第一组阳离子的分析步骤如下表。表第一组阳离子分析PbCl2、AgCl、Hg2Cl2NH4Ac∆溶液沉淀[PbAc]+AgCl、Hg2Cl2K2CrO4NH3ñH2O沉淀PbCrO4溶液沉淀+(黄色)[Ag(NH3)2]HgNH2Cl+HgHNO3(灰黑色)沉淀AgCl(白色)2.第二组⎯⎯硫酸组阳离子的分析2+2+2+本组阳离子包括Ba、Ca、Pb，它们的硫酸盐都难溶于水，但在水中的溶解度差异2+2+较大，

8、在溶液中生成沉淀的情况也不同，Ba能立即析出BaSO4沉淀，Pb缓慢地生成PbSO42+沉淀，CaSO4溶解度稍大，Ca只有在浓的Na2SO4中生成CaSO4沉淀但加入乙醇后溶解度能显著地降低。用饱和Na2CO3溶液加热处理这些硫酸盐时，可发生下列转化。2−2−MSO4+CO3=MCO3+SO4虽然BaSO4的溶解度