19常见非金属阴离子的分离与鉴定-yang

实验十九常见非金属阴离子的分离与鉴定一、实验目的1.熟悉常见阴离子的性质2.掌握常见阴离子的分离和鉴定方法3.掌握半微量定性分析的基本操作实验前的预习检查:1：常见非金属阴离子的定性分析有没有系统分析方案？2：.混合阴离子的分离与鉴定所需掌握的基本操作有哪些？利用验气装置检验CO2气体；离心机的使用等二、实验原理常见阴离子有以下13种：SO42-、SiO32-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点：(1)阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。(2)阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。在阴离子的分析中，主要采用分别分析方法，只有在鉴定时，在某些阴离子发生相互干扰的情况下，才适当采取分离手段。但采用分别分析方法，并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。本实验包括两部分内容，即：常见阴离子的分别鉴定及混合阴离子的分离与鉴定。ⅠSO42、PO43-、SO32-、CO32-、S2O32-、ⅡS2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-ⅢNO3-、NO2-组试剂BaCl2（中性或弱碱性）特征：钡盐难溶于水组试剂AgNO3/HNO3特征银盐难溶于水银盐、钡盐都溶于水三、阴离子的初步实验1.沉淀实验2、利用常见阴离子的特性来进行鉴定：①挥发：遇酸生成气体，如：CO32-——CO2②沉淀：形成难溶盐的性质（如：BaCO3;BaSO4;PbS;AgCl）；③氧化还原：氧化还原性（如：SO32-与KMnO4作用）；④特效反应：及各离子的特效反应。挥发性实验待检离子：SO32-、CO32-、S2O32-、S2-、NO2-反应方程式：2H++CO32-=H2O+CO2↑2H++SO32-=H2O+SO2↑2H++S2O32-=H2O+SO2↑+S↓2H++S2-=H2S↑2H++NO2-=NO↑+H2O氧化还原性试验氧化性试验:2I-+4H++2NO2-=2NO↑+2H2O+I2其余离子无明显现象。还原性试验:KMnO4试验2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O4MnO4-+5S2O32-+9H+=10SO42-+4Mn2++18H2O2MnO4-+10Br-+16H+=2Br2+2Mn2++8H2O2MnO4-+10I-+16H+=2I2+2Mn2++8H2O2MnO4-+5NO2-+16H+=5NO3-+2Mn2++8H2O2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O2MnO4-+5S2-+16H+=5S↓+2Mn2++8H2O其余离子无明显现象I2淀粉试验I2+S2-=2I-+S↓I2+2S2O32-=2I-+S4O62-H2O+I2+2SO32-=2H++2I-+SO42-(一）、常见阴离子的分别鉴定三、实验步骤（二）混合液的分析1.Cl-,Br-,I-混合液的分析（1）卤素离子的沉淀：取Cl-,Br-,I-各3滴于离心管中+硝酸（6mol.l-1）+AgNO3至沉淀完全搅拌加热离心分离沉淀洗涤2-3次沉淀（留）沉淀+硝酸（6mol.l-1）（留）在上述沉淀上+12%(NH4)2CO3(12-15滴)搅拌离心分离沉淀洗涤离心液（2）Cl-的分离与鉴定：有白色沉淀示有氯离子存在(3)AgBr,AgI的分离与Br-,I-的鉴定:在上述沉淀上离心分离沉淀离心液+5滴H2O+Zn（粉）搅拌＋H2SO4+CCl4边振荡边加氯水苯层出现紫色示有碘离子存在加氯水紫色变黄色示有溴离子存在Cl-+Ag+=AgCl↓Br--+Ag+=AgBr↓I-+Ag+=AgI↓AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]ClAg(NH3)2]Cl+HNO3=AgCl↓+2NH4NO32AgBr+Zn=2Ag+2Br-+Zn2+2AgI+Zn=2Ag+2I-+Zn2+2I-+Cl2=I2+2Cl-Br-+Cl2=2Cl-+Br22I2+Cl2+6H2O=IO3-+10Cl-+12H+Br2+Cl2=2BrCl有关化学方程式：2．S2-，SO32-，S2O32-混合液的分析：取S2-试液（1滴）及SO32-，S2O32-各3滴，混匀S2-的鉴定：取混合液1滴于白色滴板上溶液变为紫色+Na2[Fe(CN)5NO](1滴)S2-+4Na++[Fe(CN)5NO]2+=Na4[Fe(CN)5NO3]（紫色）示有S2-存在。S2-的除去：向其余的混合液中加入少许固体CdCO3，搅拌、离心沉淀至上清液中不含S2-S2O32-的鉴定：a.取上述离心液１滴于白色滴板上+AgNO3沉淀由白色黄色黑色示有S2O32-存在反应有：S2-+CdCO3=CdS↓（淡黄）+CO32-S2O32-+2Ag+=Ag2S2O3↓（白色）Ag2S2O3+H2O=Ag2S↓（黑）+SO42-+2H+SO32-的鉴定：P.157四、注意事项1.SO32-，S2O32-混合液时，各种添加试剂的量不能太多，如加入CdCO3除去S2-的时候，如果CdCO3的量过多，会影响到SO32-，S2O32的检出。2.观察Br-和I-被氯水氧化的过程，氯水要用新鲜的氯水，这样才能保证足够的氧化剂浓度。3.滴加氯水时要慢，要充分震荡。某学生就未知阴离子试液进行分析时，作出如下记录，试指出其记录中不合理之处。a.未知试液为酸性；b.挥发性试验有气体产生；c.分组试验无第一组，有第二组；d.氧化性试验得负结果；e.还原性试验中，I2—淀粉试验得出正结果，KMnO4试验得负结果；f.个别鉴定结果有S2O32-、S2-、C1-、Ac-。答:记录中不合理之处有：①S2O32-不能存在酸性溶液中，与(1)矛盾；②S2O32-属第一组阴离子，与(3)矛盾；③有S2O32-、S2-与(5)矛盾。讨论题及答案：某阴离子未知液经初步试验结果如下：a.试液呈酸性时有气体产生；b.加入BaCl2溶液，无沉淀出现；c.加入AgNO3，产生黑色沉淀，再加HNO3，沉淀不溶；d.酸性溶液使KMnO4及I2-淀粉溶液褪色；e.与KI-淀粉无反应由以上初步试验结果，推测哪些阴离子可能存在，哪些离子不可能存在。a.阴离子可能有CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-；b.阴离子无SO42-、SO32-、SiO32-、CO32-、PO43-、AsO43-；不能确定S2O32-、AsO33-是否存在；c.试液中有S2O32-；d.试液中有SO32-、S2-、S2O32-；e.试液中无NO2-、AsO43-；综合上述分析：S2O32-、S2-可能存在；SO42-、SO32-、SiO32-、CO32-、PO43-、AsO43-、NO2-不可能存在。