第2章定性分析

第2章定性分析内容摘要：

Pb2+、 Bi3+、 Cd2+ Cu、 Hg有两种价态的离子： Cu2+、 Cu+、 Hg22+、 Hg2+ Cu+在溶液中不稳定，易被氧化为 Cu2+； Cu2+有氧化性，可利用 Cu2+被还原为 Cu+的反应进行鉴定 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 Hg22+很容易被进一步还原，得到黑色的金属汞，故 Hg2+ 还原为 Hg22+的反应常用于 Hg的鉴定 SbⅢ ,Ⅴ 、 SnⅡ ,Ⅳ ：它们的氧化性和还原性在分析上很重要 As有三种价态，即正三价、正五价、负三价。 负三价的 As主要以 AsH3形式存在， AsH3还原力极强，能将 AgNO3中的 Ag+还原为金属 Ag，是 As的一种重要检出反应。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 •3. 络合性 本组离子均能生成多种络合物，在离子的分离与鉴定上都有许多应用。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 4. 硫化物 ⑵ 本组硫化物的溶解度均较小，且有显著差异 ⑴ 本组离子的硫化物都有颜色 ⑶ 本组硫化物类似于其氧化物或氢氧化物，酸碱性差别较大 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 • ㈡ 第二组阳离子硫化物的沉淀与分离 • • 第二组溶解度最大者 CdS： Ksp= 1028 • 第三组溶解度最小者 ZnS： Ksp= 1023 • Ksp,CdS＜＜ Ksp,ZnS • 第四、五组的硫化物溶于水； • 第二、三组与四、五组硫化物的溶解度差 别很大。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 沉淀第二组阳离子应将溶液的酸度控制在~，实际约为。 故 在 ，通入 H2S是分离第二、三组的最佳条件。 2. 五价砷的还原 3. 二价 Sn的氧化 • SnCl42 + H2O2 + 2HCl = SnCl62 + 2H2O 4. 沉淀时的温度 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 本组离子的沉淀条件： 1. 在 Ⅱ — Ⅴ 组阳离子的酸性混合液中，加入 H2O2 氧化 SnⅡ 为 SnⅣ ，加热除尽过量的 H2O2（若无 SnⅡ ，此步可省略）； 2. 调节溶液中 HCl的浓度为 ； 3. 加入 NH4I少许，还原 AsⅤ 为 AsⅢ （此时 SbⅤ 也 同时被还原为 SbⅢ ）； 4. 加热，通 H2S，冷却，将试液稀释一倍，再通 H2S，至本组完全沉淀。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 • TAA在酸性溶液中加热 ，能水解生成 H2S，可在酸性溶液中用 TAA代替 H2S作为沉淀本组的组试剂。 • CH3CSNH2 + 2H2O + H+ CH3COOH + NH4+ + H2S • TAA在碱性溶液中加热 ，能水解生成 S2，可在碱性溶液中 用 TAA代替 Na2S分离 Ⅱ A和Ⅱ B组。 • CH3CSNH2 + 3OH CH3COO + NH3 + S2 + H2O YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 NH2 • TAA在氨姓溶液中加热 ，能水解生成 HS，可在氨性溶液中用 TAA代替 (NH4)2S分离 Ⅱ A和 Ⅱ B组。 • • CH3CSNH2 + 2NH3 CH3— C NH + NH4+ + HS TAA在酸性溶液中代替 H2S分离第 3组的具体条件： • 调节试液的 HCl酸度为 , 加 TAA并加热10min。 稀释 1倍，再加 TAA，加热 10min,使沉淀完全。 • 若用 TAA代替 Na2S分离 Ⅱ A和 Ⅱ B组，事先可不加H2O2 ； • 适宜酸度为。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 ㈢ 第二组阳离子的系统分析 • 分析步骤： （见下表） • 1. 从 Ⅱ — Ⅴ 组试液中分离出 H2S组，然后根据组内 • 离子性质上的差异进行组内离子的分离与鉴定。 • 2. 根据 Ⅱ A组和 Ⅱ B组硫化物酸碱性的不同，分离 • Ⅱ A组和 Ⅱ B • 3. Ⅱ B组 As、 Hg与 Sb、 Sn的分离 • 4. Sb、 Sn的鉴定 • 5. As与 Hg的分离与鉴定 • 6. Ⅱ A组（即 Cu组）的分析 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 H2S组离子的分离与鉴定步骤表 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 1. 6题 • 2. 沉淀本组硫化物时，在调节酸度上发生了偏高或 • 偏低现象，将会引起哪些后果。 • 3. 用 TAA作组试剂沉淀第二组离子 ,调节酸度时为什 • 么要先调至 ，然后再稀释 1倍， • 使最后的酸度为。 • 4. 以 TAA代替 H2S作为第 2组组试剂时，为什么可以 • 加 H2O2和 NH4I。 • 5. 已知某未知试液不含第 3组阳离子，在沉淀第 2组 • 硫化物时是否还要调节酸度。 讨论 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 • 6. 设原试液中砷、锑、锡高低价态的离子均存在，试说明它们在整个系统分析过程中价态的变化。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 • 四、 第三组阳离子的分析 • Al3+、 Cr3+、 Fe3+、 Fe2+、 Mn2+、 • Zn2+、 Co2+、 Ni2+ • 组试剂： NH3— NH4Cl存在下的(NH4)2S • ㈠ 主要特性 • 1. 离子的颜色 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 第三组阳离子在不同存在形式时的颜色 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 • 2. 离子的价态 • Al3+、 Zn2+、 Cr(Ⅲ ,Ⅵ )、 Fe(Ⅱ ,Ⅲ )、 • Mn(Ⅱ ,Ⅳ ,Ⅶ )、 Co(Ⅱ ,Ⅲ )、 Ni(Ⅱ ,Ⅲ ) 3. 络合物 Zn(NH3)42+、 Co(NH3)62+ 、 Ni(NH3)62+ • ㈡ 第三组离子的沉淀与分离 • 分离条件： NH3— NH4Cl ， (NH4)2S YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 溶于强碱及稀盐酸 Al3+ Cr3+ Fe3+ Fe2+ Mn2+ Zn2+ Co2+ Ni2+ Al(OH)3↓（白） Cr(OH)3↓（灰绿） Fe2S3↓（黑） FeS↓（黑） MnS↓（肉色） ZnS↓（白） CoS↓（黑） NiS↓（黑） (NH4)2S NH3— NH4Cl 溶于稀 HCl αCoS↓ αNiS↓ 溶于 HCl 放置或加热 βCoS↓ βNiS↓ 都不溶于稀 HCl,但溶于 HNO3 S2 + H2O HS + OH HS + H2O H2S + OH YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 本组沉淀、分离完全的条件： 1. 防止 (NH4)2S水解 NH4+ +S2 + H2O NH3H 2O+HS 2. 酸度要适宜 沉淀本组的适宜酸度约为 pH≈9 3. 沉淀必须在热溶液中形成 故 本组沉淀分离条件为 ：在 NH3— NH4Cl（ pH≈9）存在下，向热溶液中加 (NH4)2S。 若用 TAA作沉淀剂，则应在 NH3— NH4Cl存在下加 TAA，然后加热。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 ㈢ 第三组阳离子的分析 • 1. 分别分析（略） • 2. 系统分析 • （ 1） 氨法 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 泰山学院化学系分析化学教研室 第二章 定性分析 (NH4)2S组阳离子的氨法分析步骤 YANGTZE NORM。