分析化学第二章 常见离子的定性分析

常见离子的定性鉴定方法Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】阳离子的鉴定方法Na+1．取2滴Na+试液，加8滴醋酸铀酰试剂：UO2(Ac)2+Zn(Ac)2+HAc,放置数分钟，用玻璃棒摩擦器壁，淡黄色的晶状沉淀出现，示有Na+：3UO22++Zn2++Na++9Ac－+9H2O=3UO2(Ac)2·Zn(Ac)2·NaAc·9H2O 1.在中性或醋酸酸性溶液中进行，强酸强碱均能使试剂分解。

需加入大量试剂，用玻璃棒摩擦器壁 2.大量K+存在时，可能生成KAc·UO2(Ac)2的针状结晶。

如试液中有大量K+时用水冲稀3倍后试验。

Ag+、Hg2+、Sb3+有干扰， PO43－、AsO43－能使试剂分解，应预先除去μg250μg·g－1(250ppm)+试液与等体积的·L-1KSb(OH)6试液混合，用玻璃棒摩擦器壁，放置后产生白色晶形沉淀示有Na+： Na++Sb(OH)6－= NaSb(OH)6↓ Na+浓度大时，立即有沉淀生成，浓度小时因生成过饱和溶液，很久以后（几小时，甚至过夜）才有结晶附在器壁1. 在中性或弱碱性溶液中进行，因酸能分解试剂 2. 低温进行，因沉淀的溶解度随温度的升高而加剧 3. 除碱金属以外的金属离子也能与试剂形成沉淀，需预先除去K+ 1.取2滴K+试液，加3滴六硝基合钴酸钠(Na3[Co(NO2)6])溶液，放置片刻，黄色的K2Na[Co(NO2)6]沉淀析出，示有K+：2K++Na++[Co(NO2)6]3－=K2Na[Co(NO2)6]↓1. 中性微酸性溶液中进行，因酸碱都能分解试剂中的[Co(NO2)6]3- 2. NH4+与试剂生成橙色沉淀(NH4)2Na[Co(NO2)6]而干扰，但在沸水中加热1～2分钟后(NH4)2Na[Co(NO2)6]完全分解，K2Na[Co(NO2)6]无变化，故可在NH4+浓度大于K+浓度100倍时，鉴定K+4μg80μg·g－1(80ppm)2.取2滴K+试液，加2～3滴·L-1四苯硼酸钠Na[B(C6H5)4]溶液，生成白色沉淀示有K+：K++[B(C6H5)4]- = K[B(C6H5)4]↓1. 在碱性中性或稀酸溶液中进行 2.NH4+有类似的反应而干扰，Ag+、Hg2+的影响可加NaCN消除，当PH=5，若有EDTA存在时，其他阳离子不干扰。

第二章定性分析概论第一节定性分析的任务和分析方法一、定义定性分析的任务是鉴定物质中所含有的组分。

组分:元素或离子(无机物)——无机定性分析元素、官能团或化合物(有机物)——有机定性分析我们现在学的是无机定性分析，它是无机化学的后继课程，同无机化学有紧密的联系。

二、本学期的学习目的通过本学期定性分析的学习，我们可以达到以下几个方面的目的：(1)可以对常见离子及有关化合物的性质、反应条件以及它们彼此的分离和鉴定等有更深刻的理解；(2)定性分析是理论与实际结合得很紧密的课程，学生通过己知物与未知物的分析，可进一步提高运用理论知识解决实际问题的能力；(3)定性分析的半微量操作技术有助于培养我们的细致认真的态度，提高实验操作的技能技巧，为将来进行定量分析及其他精密实验作好准备；(4)定性分析的实验方法本身有很大的实用价值，是化学实验工作者所不可缺少的知识和技能。

三、分析方法定性分析方法的分类同分析化学总的分类方法一致……定性分析方法可采用化学分析和仪器分析法进行。

化学分析法的依据是物质间的化学反应。

按反应体系的特征来分，常用有干法和湿法。

1）干法干法是指固体样品和固体试剂在常温下进行反应的方法。

如：粉沫研磨法、焰色反应和熔珠反应等。

焰色反应是根据试样在无色火焰中灼烧时，所呈现的不同颜色的火焰，来鉴定试样中含有何种元素的方法，几种金属元素焰色如下：熔珠反应是利用硼砂（Na2B4O7·10H2O）或者磷酸氢铵钠（NaNH4HPO4·4H2O）与某些金属盐类于高温下共同熔融，反应生成熔珠，由熔珠的颜色确定金属盐类成分的方法。

如：钴的化合物与硼砂共熔反应生成蓝色熔珠偏硼酸钴：Co(BO2)2；铬的化合物与磷酸氢铵钠共熔生成深绿色的熔珠磷酸铬：CrPO4。

特点：干法分析只需少量的简单仪器和试剂，操作简便，在野外矿物鉴定上被广泛应用，但这种方法不够完善，鉴定元素种类少，一般只能起辅助作用。

我们所要学习的主要是湿法。

分析化学定性分析基本方法在化学分析中，定性分析是一种重要的分析方法。

通过定性分析，我们可以确定物质的成分、性质和结构等关键信息。

本文将介绍分析化学中的定性分析基本方法。

一、化学反应法化学反应法是定性分析中常用的一种方法。

通过观察样品在特定条件下与试剂发生的反应，确定样品中离子或物质的存在与否。

1. 沉淀反应法该方法通过加入适当的试剂，观察样品中是否生成沉淀来判断其组成。

如加入硫酸钡试剂可检测硫酸盐离子的存在，生成无色沉淀时可判定阳离子。

2. 中和滴定法中和滴定法是通过加入酸或碱的溶液，借助酸碱中和反应的指示剂的颜色变化来判断溶液中存在的离子或物质。

例如，用酸盐溶液滴定时，当溶液颜色改变时，可判断出具体的离子。

二、光谱法光谱法是定性分析中的一种常用手段，通过物质对光的吸收、发射、散射等现象，确定样品的化学成分。

1. 紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法利用物质对紫外或可见光的吸收特点进行定性分析。

通过检测样品溶液在不同波长下的吸收强度变化，可以判断样品中的物质种类。

例如，苯酚在紫外光区域有特定的吸收峰，通过检测吸收峰的波长可以定性分析样品中是否含有苯酚。

2. 红外光谱法红外光谱法利用物质吸收红外光进行定性分析。

不同的化学键在红外光谱上有特定的吸收波数范围，通过分析吸收谱图中的特征峰，可以确定样品中的主要功能团或化学键。

三、电化学法电化学法是一种利用物质在电场作用下的电化学反应进行定性分析的方法。

1. 电活性法电活性法是通过观察样品在电化学反应中的颜色或形态变化，判断物质的存在与否。

例如，在电沉积反应中，金属离子被还原沉积在电极上，可以通过观察电极的变化来判断物质的存在。

2. 伏安法伏安法是通过测定电化学电位-电流曲线，确定样品中存在的物质种类。

不同物质在电位-电流曲线上有特征性的峰，通过分析这些峰的位置和形态，可以进行定性分析。

随着科学技术的发展，化学定性分析方法不断更新和完善。

除了上述方法外，还有热分析法、质谱法、核磁共振法等，都可以用于化学定性分析。

§ §2.2.3 2.2.3阳离子第二组（硫化氢组）阳离子第二组（硫化氢组）Pb 2+ 、Bi 3+ 、 Cu 2+ 、 Cd2+Hg 2+ 、As Ⅲ,Ⅴ 、Sb Ⅲ,Ⅴ 、SnⅡ,Ⅳ组试剂: 0.3mol/LHCl 存在下的H2S 。

• 本组离子的共同特性是 本组离子的共同特性是在稀的 在稀的HCl HCl 溶液中与 溶液中与H2 S S 可生成 硫化物沉淀硫化物沉淀，按本组被分出的顺序，称为第二组，按所用的试剂称为硫化氢组。

㈠ 主要特性1. 离子的存在形式Ⅲ，Ⅴ Ⅲ，Ⅴ Ⅱ，ⅣAs Ⅲ，Ⅴ 、Sb Ⅲ，Ⅴ 、Sn Ⅱ，Ⅳ 的存在形式n n 2. 氧化性和还原性氧化性和还原性Pb Pb 、 、Bi Bi 、 、Cd 仅各有 仅各有1 1种重要阳离子：种重要阳离子：Pb 2+ 、 、Bi 3+ 、、Cd 2+Cu Cu 、 、Hg Hg 有两种价态的离子：有两种价态的离子：Cu 2+ 、 、Cu + 、 、Hg2 2+ 、 、Hg 2+Cu + 在溶液中不稳定，易被氧化为 在溶液中不稳定，易被氧化为Cu 2+ ； ；Cu 2+ 有氧化性，可利用 有氧化性，可利用Cu 2+ 被还原为被还原为Cu +的反应进行鉴定的反应进行鉴定：它们的氧化性和还原 Hg 2 2+ 很容易被进一步还原，得到黑色的金属汞，故 色的金属汞，故Hg 2+ 还原为 还原为Hg 2 2+ 的反应常用于 常用于Hg Hg 的鉴定的鉴定 Sb Ⅲ Ⅲ, ,Ⅴ 、 、Sn Ⅱ Ⅱ, ,Ⅳ ：：它们的氧化性和还原 性在分析上很重要性在分析上很重要 AsAs 有三种价态，即正三价、正五价、 负三价。

负三价的 负三价。

负三价的As As 主要以 主要以AsH 3 形式存 在， 在，AsH 3 还原力极强，能将 还原力极强，能将AgNO 3 中的 中的 Ag + 还原为金属 还原为金属Ag Ag ，是 ，是AsAs 的一种重要检 出反应。

常见离子的定性分析离子是指有正负电荷的化学物质，其定性分析主要是通过一系列试剂的反应来确定它们的存在与否。

常见离子的定性分析包括有机酸根离子、碳酸盐和氢氧化物离子等。

以下就各类离子的定性分析进行详细介绍。

一、有机酸根离子定性分析有机酸根离子常出现在食品、饮料和药品等中，一些常见的有机酸根离子包括醋酸根离子(C2H3O2-)、草酸根离子(C2O4^2-)、苹果酸根离子(C4H5O4^-)等。

它们的定性分析方法通常采用下列试剂：（1）FeCl3试剂：用于检测草酸根离子，FeCl3会与草酸根离子形成暗红色的FeC2O4沉淀。

（2）Benedict试剂：用于检测醋酸根离子，Benedict试剂和醋酸根离子反应生成红色沉淀。

（1）酸性K2Cr2O7试剂：碳酸根离子和氢碳酸根离子均可与酸性K2Cr2O7试剂反应，将试样滴入酸性K2Cr2O7溶液中，若观察到蓝色溶液变为浅绿色，则说明样品中含有碳酸盐离子。

三、氢氧化物离子定性分析氢氧化物离子是一类拥有氢氧离子(OH^-)的化合物，其存在通常用于水和废水的检测。

常见的氢氧化物离子包括氢氧化钠电解液(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等。

它们的定性分析方法通常采用下列试剂：（1）酚酞试剂：用于检测水中的碱性物质，若将酚酞滴入含有氢氧化物离子的水样中，水样会变成粉红色。

（2）酚酞指示剂：该试剂通常用于测定氢氧化离子的浓度，会根据不同颜色的变化反映出氢氧化离子的含量，越浓越深。

综上所述，离子的定性分析主要是通过一系列试剂的反应来确定它们的存在与否。

在分析中，需要根据不同离子的特点选用不同的试剂，以达到较好的分析效果。

第七章综合和设计实验 (125)实验三十五常见阳离子的定性分析 (125)实验三十六常见阴离子的定性分析 (132)实验三十七配合物的光谱化学序测定 (134)实验三十八从废定影液中回收银 (137)实验三十九水热法制备SnO2纳米微晶 (138)实验四十聚碱式氯化铝的制备与净水试验 (141)实验四十一镧-间羟基苯甲酸-8-羟基喹啉三元配合物的合成 (142)实验四十二水热法制备羟基磷灰石纳米粒子 (145)第七章综合和设计实验实验三十五常见阳离子的定性分析一、目的要求1. 掌握常见二十多种阳离子的主要性质。

2. 掌握各种离子的鉴定及混合后的分离操作。

二、实验原理阳离子的种类较多，常见的有二十多种，个别定性检出时，容易发生相互干扰，所以一般阳离子分析都是利用阳离子的共同特性，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。

利用不同的组试剂将阳离子逐组分离，再进行检出的方法，叫做阳离子的系统分析。

为使学生学到的无机化学理论知识和元素及其化合物性质能够得到反复巩固，本试验将常见的二十多种阳离子分为六组：第一组：易溶组Na+、K+、NH4+、Mg2+第二组：氯化物组Ag+、Hg22+、Pb2+第三组：硫酸盐组Ba2+、Ca2+、Pb2+第四组：氨合物组 Cu 2+、Cd 2+、Zn 2+、Co 2+、Ni 2+ 第五组：两性组 Al 3+、Cr 3+、Sb(Ⅲ,Ⅴ)、Sn(Ⅱ,Ⅳ) 第六组：氢氧化物组 Fe 2+、Fe 3+、Bi 3+、Mn 2+、Hg 2+然后再根据各组离子的特性，加以分离和比较，其分离方法如下：第二组（盐酸盐组）AgCl,PbCl 2,HgCl 2第三组BaSO 4,CaSO SrSO 4,PbSO4溶液2O 2第四组（氨合物组）Cd(NH 3)42+,Cu(NH 3)42+Ni(NH 3)42+,Co(NH 3)62+Zn(NH 3)42+第一组（易溶组）K +,Na +,Mg 2+第五组（两性组）第六组（氢氧化物）（第一组）K +,Na +,Mg 2+（第四组硫化物）（第五组）AlO 2-,CrO 42-SbO 42-,SnO 32-沉淀Fe(OH)3,MnO(OH)2NaBiO 3,HgNH 2Cl （第六组）弃去三、仪器和药品仪器：试管，离心管，离心机，烧杯，玻棒，黑白点滴板，铝试管架 药品：HAc(6 mol·L -1)，NaOH(40 %，6 mol·L -1)，Na 3[Co(NO 2)6](饱和)，醋酸铀酰锌试剂，镁试剂，HCl(浓，2 mol·L -1)，NH 4Ac(3 mol·L -1)，K 2Cr 2O 7(0.1 mol·L -1)，K 2CrO 4(0.1 mol·L -1)，HNO 3(浓，6 mol·L -1)，NaAc(饱和，3 mol·L -1)，KI (0.1 mol·L -1)，NH 3·H 2O(浓，6 mol·L -1)，H 2SO 4(1 mol·L -1)，乙醇(95 %)，(NH 4)2C 2O 4(饱和)，NH 4Cl(3 mol·L -1，0.1 mol·L -1)，H 2O 2(3 %)，K 4[Fe(CN)6]7(0.1 mol·L -1)，SnCl 2(0.1 mol·L -1)，NH 4SCN(饱和)，二乙酰二肟，戊醇，(NH 4)2S(6 mol·L -1)，二苯硫腙，H 2S(饱和)，乙醚，铝试剂，铝片， HgCl 2(0.1 mol·L -1)，锡箔，NaBiO 3(s)， KNCS(0.1 mol·L -1)，pH 试纸，红色石蕊试纸，阳离子试液：Na +，K +，NH 4+，Mg 2+，Ag +，Hg 22+，Pb 2+，Ba 2+，Ca 2+，Cu 2+，Cd 2+，Zn 2+，Co 2+，Ni 2+，Al 3+，Cr 3+，Sb(Ⅲ,Ⅴ)，Sn(Ⅱ,Ⅳ)，Fe 2+，Fe 3+，Bi 3+，Mn 2+，Hg 2+四、实验内容1. 第一组、第二组、第三组阳离子的分离和鉴别方法1) 第一组易溶组阳离子的分析本组阳离子包含Na+、K+、NH4+、Mg2+，它们的盐大多数可溶于水，没有一种共同的试剂可以作为组试剂，而是采用个别鉴定的方法，将它们检出。

常见阴离子的定性分析在进行定性分析时，对于求知的元素采用的是系统排除法，即用已知的组合试剂与可能存在的元素进行排除式的化学反应试验，这就需要对未知的按其性质进行离子分组，从而针对这些分组选择组合试剂。

离子分组分为阳离子和阴离子两大类，每种离子又分为若干个组别，以方便按分组进行定性分析。

这样在大概知道所分析的样品中离子可能在哪一个分组中时，就能较快地进行定性分析而得到答案。

阳离子种类较多，共28种，由于没有足够的特效鉴定反应可利用，所以当多种离子共存时，阳离子的定性分析多采用系统分析法，首先利用它们的某些共性，按照一定顺序加入若干种试剂，将离子一组一组地分批沉淀出来，分成若干组，然后在各组内根据它们的差异性进一步分离和鉴定。

阳离子的系统分析方案已达百种以上，应用比较广泛，比较成熟的是硫化氢系统分析法和两酸两碱系统分析法。

硫化氢系统分组方案依据的主要是各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，采用不同的组试剂将阳离子分成五个组，然后在各组内根据它们的差异性进一步分离和鉴定。

大多数情况下阴离子分析中彼此干扰较小，因此阴离子分析一般都采用分别分析(不经过系统分离，直接检出离子)的方法。

但是为了搞清楚溶液中离子存在的情况，节省时间，减少分析步骤，进行阴离子系统分析还是有必要的。

与阳离子的系统分析不同，阴离子的系统分析的主要目的是应用组试剂来预先检查各组离子是否存在，并不是提供分组把它们系统分离，如果在分组时，已经确定某组离子并不存在，就不必进行该组离子的检出，这样可以简化分析操作过程。

根据阴离子与稀HCl、BaCl2及CaCl2溶液和用稀HN03酸化过的AgN03作用，将阴离子分为四组。

阴离子分组组别构成各组的阴离子组试剂特性第一组(挥发组)s2-、s02-3、C02-3、No-2等离子HCl在酸性介质中不稳定，易形成挥发性酸或易分解的不稳定的酸第二组(钙、钡盐组)s02-4、P03-4、si02-3、AsO3-4等离子BaCl2中性或弱碱性介质钙盐、钡难溶于水第三组(银盐组)CI-、Br-、I-等离子AgN03 HN03银盐难溶于水及稀硝酸第四组(易溶组)N0-3、Cl0-3、CH3C00-等离子无组试剂银盐、钡盐、钙盐等均易溶于水阳离子的系统分组一、实验目的1、学习阳离子分组的方法。