分析化学第二章5.ppt

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1、五、第四组阳离子的分析（一）本组离子的主要性质本组包括Ca2+、Ba2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+六种离子，称为钙钠组。按照本组分出的顺序称为第四组。由于没有组试剂，故又称为可溶组。本组离子的主要性质如下：1.离子价态的稳定性本组离子的价态稳定，而且每种离子只有一种价态，所以它们在水溶液中很难发生氧化还原反应。它们的金属都是很强的还原剂，因而其离子在水溶液中不被还原性金属(如Zn)还原。2.难溶化合物本组二价离子有较多的难溶化合物，如碳酸盐、铬酸盐、硫酸盐、草酸盐和磷酸盐；而一价离子的难溶化物则很少，如K2Na[Co(NO2)6]和NaAc·Zn(Ac)2·3UO2(Ac)2·9H2O

2、。3.络合物本组离子生成络合物的倾向很小：主要是与氨羧络合剂，如与EDTA生成的螯合物常用于掩蔽和定量之用。Ba2+、Sr2+与玫瑰红酸钠试剂生成的螯合物为红棕色沉淀，用于这两种离子的鉴定。Ca2+与乙二醛双缩(2-羟基苯胺)(GBHA)生成的红色螯合物，可用于鉴定Ca2+。借助Ca2+能与SO42-生成Ca(SO4)22-络离子,可用于Ca2+与Ba2+、Sr2+的分离。（二）本组离子的分别鉴定1.Ba2+的鉴定K2CrO4试法取已除去NH4+的酸性溶液1滴，置于黑色点滴板上，加1滴NaAc以降低溶液的酸性(生成HAc-NaAc缓冲溶液pH=4-5)然后加K2CrO41滴，Ba2+存在时生成

3、黄色BaCrO4沉淀。玫瑰红酸钠试法Ba2+与玫瑰红酸钠在中性溶液中生成红棕色沉淀，此沉淀不溶于稀HCl溶液，但经稀HCl溶液处理后，沉淀的颗粒变得更细小，颜色更鲜红色。这一反应宜在滤纸上进行。2.Ca2+的鉴定CaC2O4试法向试液加入(NH4)2C2O4，pH>4，Ca2+存在时生成白色CaC2O4沉淀。以浓HCl润湿CaC2O4沉淀，作焰色反应，显砖红色。当Ba2+存在时，可向溶液中加入饱和(NH4)2SO4数滴，使用其生成沉淀，而CaSO4生成络合物(NH4)2Ca(SO4)2。分出沉淀后，吸取离心液后进行。GBHA试法在碱性溶液中，Ca2+与乙二醛双缩（2-羟基苯胺）可生成红色螯合物

4、沉淀。加入碳酸钠可使Ba2+与试剂的螯合物分解。3.镁的鉴定Mg2+在碱性溶液中与对-硝基偶氮间苯二酚(镁试剂)生成天蓝色沉淀。一些现象表明，此天蓝色沉淀是Mg(OH)2吸附存在于碱性溶液中的试剂(一种偶氮染料)而生成的，此试剂在酸性溶液中显黄色，在碱性溶液中显紫红色，被Mg(OH)2吸附后显天蓝色。很多重金属离子有干扰。一类是在碱性溶液中生成氢氧化物沉淀的离子，它们或者由于沉淀本身有颜色或者由于吸附试剂而显色；另一类是在碱性溶液中生成偏酸根的离子，如Al3+、Cr3+、Zn2+、Pb2+、SnⅡ，Ⅳ等，它们的阴离子易被Mg(OH)2吸附，从而妨碍Mg(OH)2吸附试剂。4.NH4+的鉴定NH

5、4+与碱作用生成NH3，加热可促使其挥发。NH4++OH-=NH3↑+H2O生成的NH3气可在气室中用湿润的红色石蕊试纸、pH试纸或滴以奈氏试剂的滤纸检验。NH3气可使石蕊试纸或pH试纸显出碱性颜色，使奈氏试剂的斑点变为红棕色。此反应在一般阳离子中无干扰，但实验室空气中含氮时，容易发生过度检出现象，为此最好同时作空白试验。m=0.05μgC=1:106(1ppm)5.K+的鉴定A．Na3Co(NO2)6试法K+在中性或HAc酸性溶液中与亚硝酸钴钠Na3Co(NO2)6生成黄色结晶形沉淀，沉淀的组成因反应条件而异，但主要产物是含两个K+的盐：2K++Na++Co(NO2)63-＝K2Na[Co(

6、NO2)6↓强酸强碱都能使试剂遭到破坏：Co(NO2)63-+3OH-＝Co(OH)3↓+6NO2-2Co(NO2)63-+1OH+＝2Co2++5NO↑+7NO2-+5H2OI-及其他强还原剂能使试剂中的Co3+还原为Co2+，使NO2-还原为NO，也不应存在。常见阳离子中最主要的干扰是NH4+，它也能与试剂生成黄色沉淀(NH4)2Na[Co(NO2)6]。Bi3+、SbⅢ、SnⅡ等在弱酸性条件下发生水解的离子也有干扰。这些干扰离子可用灼烧法除去。铵盐在灼烧后分解，其他易水解的盐一般在灼烧后转变为难熔的氧化物。作法是：将试液移入微钳锅中，蒸发至干，然后灼烧至不冒白烟（但NH4NO3无此现象）

7、为止冷却后加水煮沸，离心沉降。吸取部分离心液，检查NH4+是否己完全除净。如已除净，则取离心液以HAc酸化，加入试剂，黄色沉淀示有K+。m＝4μgC＝1:1.25×104(80ppm)。B．四苯硼化钠试法在中性、碱性或HAc酸性溶液，K+与四苯硼化钠生成溶解度很小的白色沉淀：K++[B(C6H5)4]-=K[B(C6H5)4]↓NH4+与试剂生成类似的沉淀，事先必须以灼烧方法(见前述)除去。其他重