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关于定性分析节关于定性分析节第1页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15定性分析的任务是定性分析的任务是:鉴定物质中所含有的组分。鉴定物质中所含有的组分。定性分析方法定性分析方法:可采用化学分析和仪器分析法进行可采用化学分析和仪器分析法进行（半微量化学分析法（半微量化学分析法 s:0.01-0.1g s:0.01-0.1g）化学分析法的依据是化学分析法的依据是:物质间的化学反应。如果反应是在物质间的化学反应。如果反应是在溶液中进行的，这种方法称为溶液中进行的，这种方法称为湿法湿法如果反应是在固体之间进行的，这种方法称为如果反应是在固体之间进行的，这种方法称为干法干法第2页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15一、一、反应进行的条件反应进行的条件定性分析中的化学反应一类用来分离或掩蔽定性分析中的化学反应一类用来分离或掩蔽离子；另一类用来鉴定离子离子；另一类用来鉴定离子鉴定某离子是否存在鉴定某离子是否存在,通常采用外部特征例通常采用外部特征例:(1)(1)沉淀的生成或溶解；沉淀的生成或溶解；(2)(2)溶液颜色的改变；溶液颜色的改变；(3)(3)气体的排出；气体的排出；(4)(4)特殊气味的产生。特殊气味的产生。为使分离、鉴定反应按预定方向进行必须注为使分离、鉴定反应按预定方向进行必须注意反应条件：意反应条件：第3页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15反应进行的条件反应进行的条件(一一)反应物的浓度反应物的浓度(二二)溶液的酸度溶液的酸度(三三)溶液的温度溶液的温度(四四)溶剂的影响溶剂的影响(五五)干扰物质的影响干扰物质的影响(六六)反应速率的影响反应速率的影响第4页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15二、鉴定方法的灵敏性和选择性二、鉴定方法的灵敏性和选择性（一）（一）鉴定方法的灵敏性鉴定方法的灵敏性 对对于于同同一一种种离离子子，可可能能有有几几种种甚甚至至多多种种不不同同的的鉴鉴定定反反应应。评评价价这这些些反反应应可可以以从从不不同同的的角角度度去去进进行行，而而灵灵敏敏性性如如何何是是其其中很重要的一项。中很重要的一项。灵敏性的表示方法：灵敏性的表示方法：灵敏性的表示方法：灵敏性的表示方法：最最最最低低低低浓浓浓浓度度度度 是是在在一一定定条条件件下下，使使某某鉴鉴定定反反应应还还能能得得出出肯肯定定结结果的该离子的最低浓度，一般以果的该离子的最低浓度，一般以B B或或l:Gl:G表示；表示；G G是含有是含有1g1g被鉴定离子的溶剂的质量。被鉴定离子的溶剂的质量。(G(G越大溶液越稀越灵敏越大溶液越稀越灵敏)B B则以则以ggmlml-1-1为单位。为单位。两者的关系为两者的关系为B B*G=10*G=106 6。例如：。例如：l:G=1g l:G=1g：12500ml12500ml B B=10=106 6/12500=80 g/12500=80 gmlml-1-1第5页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/152.2.2.2.检出限量检出限量检出限量检出限量检出限量是在一定条件下，某鉴定反应所能检出离子的检出限量是在一定条件下，某鉴定反应所能检出离子的最小质量，通常以微克最小质量，通常以微克(g)(g)作单位来表示，并记为作单位来表示，并记为m m，这，这种灵敏度称为种灵敏度称为质量灵敏度质量灵敏度。例例如如NaNa3 3Co(NOCo(NO2 2)6 6为为试试剂剂鉴鉴定定K K+时时，每每次次取取1 1滴滴(0.05ml)(0.05ml)进进行行鉴鉴定定、发发现现直直到到K K+浓浓度度稀稀至至1:125001:12500（1gK1gK+溶溶在在12500ml12500ml水水中中），都可得到肯定的结果。都可得到肯定的结果。（最低浓度（最低浓度l:G=1l:G=1：12500 12500）其中所含其中所含K K+的绝对质量（的绝对质量（检出限量检出限量）m m为为:1g:12500ml=m:0.05ml 1g:12500ml=m:0.05ml m=10.05/12500=410 m=10.05/12500=410-6-6g=4gg=4g检出限量越低检出限量越低,最低浓度越小最低浓度越小,则此鉴定方法越灵敏。则此鉴定方法越灵敏。第6页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/153.3.3.3.两种灵敏度间的换算关系两种灵敏度间的换算关系两种灵敏度间的换算关系两种灵敏度间的换算关系 1:1:G=m10G=m10-6-6:V m=V:V m=V10106 6/G/G 通通常常表表示示某某鉴鉴定定反反应应的的灵灵敏敏度度时时，要要同同时时指指出出其其最低浓度和检出限量。最低浓度和检出限量。（二）鉴定反应的选择性（二）鉴定反应的选择性 定定性性分分析析对对鉴鉴定定反反应应的的要要求求不不仅仅是是灵灵敏敏，而而且且希希望望能能在在其他离子共存时不受干扰地鉴定某种离子。其他离子共存时不受干扰地鉴定某种离子。具具备备这这一一条条件件的的鉴鉴定定反反应应称称为为特特效效反反应应，该该试试剂剂称称为为特特效效试剂试剂。第7页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/151.1.鉴定鉴定NHNH4 4+的特效反应：的特效反应：NHNH4 4+OH +OH =NH =NH3 3+H+H2 2O O鉴定时不受共存离子干扰鉴定时不受共存离子干扰特效试剂特效试剂:NaOH:NaOH2.2.选择性反应：选择性反应：A g A g+HgHg2 22+2+PbPb2+2+加入稀加入稀HCl HCl 白白选择试剂：选择试剂：HClHCl 能与为数不多的离子发生反应能与为数不多的离子发生反应创造特效条件的方法主要有以下几个方面：创造特效条件的方法主要有以下几个方面：第8页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/151.1.1.1.控制溶液的酸度：控制溶液的酸度：控制溶液的酸度：控制溶液的酸度：例如，例如，BaClBaCl2 2在中性或弱碱性溶在中性或弱碱性溶液中可同液中可同SOSO4 42-2-、SOSO3 32-2-、S S2 2O O3 32-2-、COCO3 32-2-、POPO4 43-3-、SiOSiO3 32-2-等等多种阴离子生成白色沉淀。但在溶液中加入多种阴离子生成白色沉淀。但在溶液中加入HNOHNO3 3使呈酸使呈酸性后，则只有性后，则只有SOSO4 42-2-可同可同BaBa2+2+生成白色结晶形生成白色结晶形BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。2.2.2.2.掩蔽干扰离子：掩蔽干扰离子：掩蔽干扰离子：掩蔽干扰离子：掩蔽干扰离子的方法之一掩蔽干扰离子的方法之一,是使是使干扰离子生成络合物干扰离子生成络合物3.3.分离干扰离子：分离干扰离子：分离干扰离子：分离干扰离子：在没有更好的可以消除干扰的办法时，在没有更好的可以消除干扰的办法时，分离是最基本的手段。分离是最基本的手段。第9页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15三、空白试验和对照试验三、空白试验和对照试验 空白试验：空白试验：空白试验：空白试验：当溶剂、辅助试剂或器皿等可能引进外来离子，从而当溶剂、辅助试剂或器皿等可能引进外来离子，从而被当作试液中存在的离子而鉴定出来时采取被当作试液中存在的离子而鉴定出来时采取空白试验（即空白试验（即另取配制试液的蒸馏水，加入同样和同量的试剂进行检测。）另取配制试液的蒸馏水，加入同样和同量的试剂进行检测。）对照试验：对照试验：对照试验：对照试验：当试剂失效或反应条件控制不当，因而使鉴定反应当试剂失效或反应条件控制不当，因而使鉴定反应的现象不明显或得出否定结果时采取的现象不明显或得出否定结果时采取对照试验（即以已知对照试验（即以已知离子的溶液代替试液。用同样方法进行检测。）离子的溶液代替试液。用同样方法进行检测。）第10页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15四、四、分别分析和系统分析分别分析和系统分析分别分析：分别分析：分别分析：分别分析：在其他离子共存的条件下，鉴定任一想要在其他离子共存的条件下，鉴定任一想要鉴定的离子。鉴定的离子。条件条件有足够的特效试剂，或者能够有足够的特效试剂，或者能够较简便地创造出特效条件而使选择试剂具有特效较简便地创造出特效条件而使选择试剂具有特效性性系统分析：系统分析：系统分析：系统分析：按一定的步骤和顺序将离子加以逐步按一定的步骤和顺序将离子加以逐步分离的分析方法。分离的分析方法。条件条件首先把离子分成若干组，首先把离子分成若干组，然后组内再细分，一直分到彼此不再干扰鉴定为止。然后组内再细分，一直分到彼此不再干扰鉴定为止。第11页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15作业作业:73页:第1题 第2题第12页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/153-2 3-2 阳离子分析阳离子分析一、一、常见阳离子的分组常见阳离子的分组总总体体思思路路是是将将下下列列2424种种离离子子：AgAg+、HgHg2 22+2+、HgHg2+2+、PbPb2+2+、BiBi3+3+、CuCu2+2+、Cd2+Cd2+、As(,As(,)、Sb(Sb(,),)、Sn(Sn(,),)、AlAl3+3+、CrCr3+3+、FeFe3+3+、FeFe2+2+、MnMn2+2+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+、BaBa2+2+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、K K+、NaNa+、NHNH4 4+设计一个分离方案后逐一鉴定出来设计一个分离方案后逐一鉴定出来采用的方案是采用的方案是硫化氢系统硫化氢系统，是目前应用最广泛、且较为完善的一，是目前应用最广泛、且较为完善的一种分组方案。种分组方案。主要依据是各离子硫化物溶解度的显著差异；主要依据是各离子硫化物溶解度的显著差异；将常见的阳离子分成四组或五组。将常见的阳离子分成四组或五组。第13页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15表表2-1 简化的硫化氢系统分组方案简化的硫化氢系统分组方案组别组别 组试剂组试剂 组组内离子内离子 组组的其他名称的其他名称 稀稀HCl Ag+、Hg22+、Pb2+盐盐酸酸组组，银组银组 H2S A（硫化物不溶于（硫化物不溶于Na2S）(0.3mol/LHCl)Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+硫化硫化氢组氢组，铜锡，铜锡组组 B（硫化物溶于（硫化物溶于Na2S）Hg2+、As,、Sb,、Sn,(NH4)2S Al3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+(NH3+NH4Cl)Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+硫化硫化铵组铵组，铁组铁组 (NH4)2CO3 Ba2+、Ca2+、Mg2+碳酸铵组，钙组碳酸铵组，钙组 (NH3+NH4Cl)K+、Na+、NH4+可溶可溶组组，钠组钠组第14页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15二、二、第一组阳离子分析第一组阳离子分析（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性1.1.离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式 本本组组三种离子三种离子均均无色。无色。银银和和铅铅主要以主要以Ag+、Pb2+形式存在，形式存在，亚亚汞汞离离子子是是以以共共价价键键结结合合的的双双聚聚离离子子HgHg+:Hg:Hg+，故故记为记为Hg22+在水在水溶液溶液中有如下的平衡：中有如下的平衡：Hg22+=Hg2+Hg第15页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/152.2.难溶化合物难溶化合物本本组组离离子子具有具有18或或18+2的的电电子外壳，所以都有很子外壳，所以都有很强强的极化作用的极化作用和和变变形性形性，能同易能同易变变形的阴离子如形的阴离子如C1-、Br-、I-、CN-、CO32-、SO42-、PO43-等生成共价化合物，等生成共价化合物，难难溶于水溶于水3.3.络合物络合物 Ag+的络合能力很强，能同多种试剂生成络合物，的络合能力很强，能同多种试剂生成络合物，Pb2+的络合能力较差，的络合能力较差，Pb(Ac)42-的生成常用于难溶铅盐的生成常用于难溶铅盐 (PbSO4)的溶解；的溶解；Hg22+基本上没有很重要的无机络合物。基本上没有很重要的无机络合物。第16页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（二）组试剂与分离条件（二）组试剂与分离条件与与组试剂组试剂HCl的反的反应为应为：Ag+Cl-AgCl(白色凝乳状，遇光白色凝乳状，遇光变变紫、紫、变变黑黑)Hg22+2Cl-Hg2Cl2(白色粉末状白色粉末状)Pb2+2C1-PbCl2(白色白色针针状或片状状或片状结结晶晶)分分组组依据：依据：氯氯化物化物难难溶于水溶于水 为为了了创创造适宜的沉淀条件造适宜的沉淀条件，需注意以下四个需注意以下四个问题问题：1 1.Cl Cl-应应应应适当适当适当适当过过过过量（同离子效量（同离子效量（同离子效量（同离子效应应应应）加加加加入入入入适适适适量量量量的的的的ClCl-，使使使使Cl-=0.5mol.l-1,可可减减小小的的S；但但也也不不能能太太多多，以以免免生生成成配配离离子子：AgCl2-、HgCl42-、PbCl42-2.2.控制室温控制室温控制室温控制室温减小减小减小减小PbCl2的的S 因因为为T S 由于由于PbCl2的的S 较较大大，所以一、二，所以一、二组组都有都有铅铅 3.3.适当酸度，防止适当酸度，防止适当酸度，防止适当酸度，防止BiBi3+3+、SbSb3+3+的水解的水解的水解的水解防防止止其其生生成成白白色色的的碱碱式式盐盐沉沉淀淀而而混混入入第第一一组组,使使H+=2.0-2.4mol.l-1 可可通通过过补补充充适适量量HNO3达达到到目目的的（不不用用H2SO4调调，干，干扰扰；不用；不用HAc调调，酸度小），酸度小）4.4.防止生成胶性沉淀防止生成胶性沉淀防止生成胶性沉淀防止生成胶性沉淀氯氯化化银银沉淀易生成沉淀易生成难难以分离的胶性沉淀，可使以分离的胶性沉淀，可使HCl(使胶体凝聚的使胶体凝聚的电电解解质质)稍稍过过量，并加量，并加热热第17页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15总结总结:本组离子以氯化物形式沉淀的条件：本组离子以氯化物形式沉淀的条件：在室温下的酸性溶液中，（补充适量在室温下的酸性溶液中，（补充适量HNOHNO3 3 ），加入适当），加入适当过量的过量的HClHCl溶液，使溶液，使ClClClCl-的的的的浓浓浓浓度度度度为为为为0.5mol.l0.5mol.l-1-1,溶液的酸度溶液的酸度为为2.0-2.4mol.l2.0-2.4mol.l-1-1，此，此时时如有白色沉淀生成，表明有本如有白色沉淀生成，表明有本组组离离子存在。子存在。第18页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（三）本组离子的系统分析（三）本组离子的系统分析1.本本本本组组组组离子离子沉淀沉淀沉淀沉淀 分析分析试试液液 检查检查其其酸酸碱性碱性 以以HCl和和HNO3中和至微酸性中和至微酸性 加入适当加入适当过过量的量的盐盐酸酸（C1-浓浓度度应为应为0.5mol/L，H+浓浓度度大于大于2.0-2.4mol/L）此此时时如有白色沉淀如有白色沉淀产产生，表示本生，表示本组组存在。存在。离心管以流水冷却离心管以流水冷却 离心沉降离心沉降 沉淀沉淀经经1mol/lHCl洗洗涤涤作作鉴定鉴定分析。分析。洗洗涤涤液：液：HCl 因因为为(1)减小沉淀的溶解度减小沉淀的溶解度 （2）强强电电解解质质防止防止胶溶（胶溶（3）酸度防水解）酸度防水解第19页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/152.本组离子分离和鉴定分离和鉴定 铅铅的分离和的分离和鉴鉴定定PbC12的溶解度随温度升高而显著增大，的溶解度随温度升高而显著增大，AgCl和和Hg2Cl2的溶解度影响较的溶解度影响较小，在三种氯化物沉淀上加水并加热，则小，在三种氯化物沉淀上加水并加热，则PbCl2溶解，趁热将它分离。溶解，趁热将它分离。离心冷却液后，即可析出离心冷却液后，即可析出PbCl2的白色针状结晶；的白色针状结晶；以以HAc酸化溶液，加酸化溶液，加K2CrO4鉴定，如析出黄色鉴定，如析出黄色PbCrO4沉淀，示有铅。沉淀，示有铅。银银与与亚亚汞的分离及汞的分离及亚亚汞的汞的鉴鉴定定分出分出PbCl2后的沉淀后的沉淀应应以以热热水洗水洗涤涤干干净净，加入氨水，此，加入氨水，此时时AgCl溶解，溶解，生成生成Ag(NH3)2+,分出后另行分出后另行签签定。定。Hg2Cl2与氨水作用，生成与氨水作用，生成HgNH2Cl+Hg，残渣残渣变变黑，表示汞的存在。黑，表示汞的存在。银银的的鉴鉴定定：在分出的在分出的Ag(NH3)2+溶液中加入溶液中加入HNO3酸化，可以重新得到酸化，可以重新得到AgCl 白色沉淀：白色沉淀：Ag(NH3)2+C1-+2H+AgCl+2NH4+此现象说明有银的存在。此现象说明有银的存在。第20页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15 I-组试液组试液 HCl PbCl2,AgCl,Hg2Cl2 -H2O -Pb2+.Cl-Hg2Cl2,AgCl HAc NHHAc NH3 3 K2CrO4 PbCrO4 黄黄 HgNH2Cl 白白+Hg 黑黑 Ag(NH3)2+.Cl-示有示有Pb2 示有示有Hg22+HNO3 AgCl 白白 示有示有Ag+第21页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15三、第二组阳离子的分析三、第二组阳离子的分析（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性（一）本组离子的分析特性本组包括本组包括Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、As,、Sb,、Sn,等离子，称为铜锡组。等离子，称为铜锡组。其中其中Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+称为铜组；称为铜组；Hg2+、As,、Sb,、Sn,称为锡组称为锡组它它们们的的共共同同特特点点是是不不被被HCl沉沉淀淀，在在0.3mol/LHCl酸酸性性溶溶液液中中，可可与与H2S生生成成硫硫化化物物沉沉淀淀。按按所所用用的的组试剂，称为硫化氢组。组试剂，称为硫化氢组。1.1.离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式离子的存在形式 除除Cu2+为蓝色外为蓝色外,其余均无色。其余均无色。铅、铋、铜、镉、汞具有显著的金属性质铅、铋、铜、镉、汞具有显著的金属性质,在水溶液中主要以金属离子形式存在；在水溶液中主要以金属离子形式存在；砷、锑、锡等三种元素则表现出不同程度的非金属性质。砷、锑、锡等三种元素则表现出不同程度的非金属性质。第22页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15 2.2.氧化氧化氧化氧化还还还还原性原性原性原性质质质质 As被被H2S或或NH4I还原为还原为As。H2O2将将Sn氧化为氧化为Sn，Bi3+易被还原为易被还原为Bi，这是，这是Bi3+重要的鉴定反应之一。重要的鉴定反应之一。3.3.3.3.络络络络合物合物合物合物 Cu2+、Cd2+都能生成氨合或氰合络离子都能生成氨合或氰合络离子Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、Cu(CN)42+、Cd(CN)42+Bi3+与与I-生成黄色的碘合络离子生成黄色的碘合络离子BiI4-，用于铋的鉴定。，用于铋的鉴定。Hg2+与与I-无色碘合络离子无色碘合络离子HgI42-,它与它与KOH一起的溶液，可用于一起的溶液，可用于NH4+的鉴定，称为奈氏试剂。的鉴定，称为奈氏试剂。第23页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（二）组试剂与分离条件（二）组试剂与分离条件（二）组试剂与分离条件（二）组试剂与分离条件本本组组与第三、四与第三、四组组的的分离，是基于硫化物溶解度的不同。分离，是基于硫化物溶解度的不同。分离条件：分离条件：分离条件：分离条件：通通通通H H2 2S S使本组离子沉淀的条件和步骤是使本组离子沉淀的条件和步骤是:（1).1).在酸性溶液中，先加在酸性溶液中，先加H H2 2O O2 2使使SnSn氧化为氧化为SnSn，然后加热将剩余的，然后加热将剩余的H H2 2O O2 2除去。除去。（2 2）.调节溶液中调节溶液中HClHCl的浓度为的浓度为0.3mol/L0.3mol/L （用用HNOHNO3 3代代，能能改改变变一一些些离离子子价价态态，另另使使H H2 2S S受受氧氧化化而而失失效效，且且铜铜组组硫硫化化物物溶溶于于HNOHNO3 3;用用H H2 2SOSO4 4代代,导致导致BaBa2+2+、SrSr2+2+、CaCa2+2+沉淀；用沉淀；用HAcHAc代，酸度达不到。）代，酸度达不到。）（3 3）.加加少少许许NHNH4 4I I使使AsAs还还原原为为AsAs，SbSb（）液液同同时时被被还还原原为为SbSb（）（H H2 2S S 沉淀离子时，沉淀离子时，As As（）反应速度慢）反应速度慢）第24页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（4 4）加热，通）加热，通H H2 2S S，冷却，将溶液稀释一倍，使其酸度，冷却，将溶液稀释一倍，使其酸度为为0.3mol/L0.3mol/L，再通，再通H H2 2S S，使本组完全沉淀。，使本组完全沉淀。例：例：Cd Cd2+2+H+H2 2S=CdSS=CdS+2H+2H+H H+不断不断释释放出来，使酸度升高，所以需稀放出来，使酸度升高，所以需稀释释一倍。一倍。第25页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15TTA代替代替H2S的原理的原理原理：原理：酸性条件下：酸性条件下：CH3CSNH2+H+2H2O CH3COOH+NH4+H2S铵性条件下：铵性条件下：CH3CSNH2+2NH3 CH3CNH2NH+NH4+HS-碱性条件下：碱性条件下：CH3CSNH2+OH-CH3COO-+NH3+H2O+S2-第26页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15解释下列问题解释下列问题:1、第二组阳离子中（、第二组阳离子中（A）组与（）组与（B）组分离的依据是什么？方）组分离的依据是什么？方法与试剂？法与试剂？2、铜组中各离子如何分离？如何鉴定？、铜组中各离子如何分离？如何鉴定？3、锡组中各离子如何分离？如何鉴定？、锡组中各离子如何分离？如何鉴定？4、第二组阳离子分离时为何将、第二组阳离子分离时为何将As(V)、Sb(V)还还原原为为As(III)、Sb(III)，而将而将Sn(II)氧化氧化Sn(IV)？如何实现这一氧化还原过程？如何实现这一氧化还原过程？5、解释铜组、锡组分离和鉴定过程中加入各试剂的作用？、解释铜组、锡组分离和鉴定过程中加入各试剂的作用？第27页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（三）铜组与锡组的分离三）铜组与锡组的分离三）铜组与锡组的分离三）铜组与锡组的分离 八种元素所形成的离子，分成两个小八种元素所形成的离子，分成两个小组组。分成小组的根据是本组硫化物的酸碱性不同。铅、铋、铜、分成小组的根据是本组硫化物的酸碱性不同。铅、铋、铜、镉的硫化物属于镉的硫化物属于碱性硫化物碱性硫化物，它们不溶于，它们不溶于NaOH、Na2S、(NH4)2S等碱性试剂，这些离子称为等碱性试剂，这些离子称为铜组铜组(IIA)，砷、锑、锡，砷、锑、锡(IV的硫化物属于的硫化物属于两性硫化物两性硫化物，而且其，而且其酸性更为明显酸性更为明显，因而能溶于，因而能溶于碱性试剂中，称为碱性试剂中，称为锡组锡组(IIB)。汞的硫化物酸性较弱，只能溶解汞的硫化物酸性较弱，只能溶解在含有高浓度在含有高浓度S2-的试剂的试剂Na2S中。用中。用Na2S处理第二组硫化物时，处理第二组硫化物时，HgS属于属于IIB组；用组；用(NH4)2S处理时则存在于处理时则存在于IIA组。组。采用采用Na2S分离，也可使用碱性分离，也可使用碱性TAA加热来代替加热来代替Na2S。第28页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15B组组硫化物与硫化物与Na2S的反的反应应是：是：HgS+S2-HgS22-As2S3+3S2-2AsS33-Sb2S3+3S2-。2SbS33-SnS2+S2-SnS32-使用使用Na2S的缺点是少量的的缺点是少量的Bi2S3和和CuS溶解，而汞的含量溶解，而汞的含量少时容易被少时容易被IIA组留住，溶解不完全。如改用组留住，溶解不完全。如改用(NH4)2S，则硫，则硫化锑和硫化锡溶解不完全，因而用得较少。化锑和硫化锡溶解不完全，因而用得较少。(NH4)2Sx优于优于(NH4)2S，但它的缺点是可使相当多的铜进入，但它的缺点是可使相当多的铜进入IIB组，而锡量组，而锡量不大时，又容易把锡留在大量的硫化铜中。因此不大时，又容易把锡留在大量的硫化铜中。因此IIA与与IIB的的分离还缺乏一个理想的方案。分离还缺乏一个理想的方案。第29页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（四）铜组的分析（四）铜组的分析（四）铜组的分析（四）铜组的分析1.1.铜组铜组铜组铜组硫化物的溶解硫化物的溶解硫化物的溶解硫化物的溶解 在分出在分出锡组锡组后的沉淀中可能含有后的沉淀中可能含有PbS、Bi2S3、CuS和和CdS。沉淀用。沉淀用NH4Cl洗洗涤涤干干净净后，加后，加6mol/LHNO3加加热热溶解：溶解：3PbS+2NO3-+8H+=3Pb2+3S+2NO+4H2O Bi2S3+2NO3-+8H+=Bi3+3S+2NO+4H2OCuS与与CdS的溶解反应与的溶解反应与PbS的溶解反应相似。的溶解反应相似。2.镉镉的分离和的分离和鉴鉴定定 在前述硝酸溶液中加入甘油溶液在前述硝酸溶液中加入甘油溶液(1:1)，然后再加过量的，然后再加过量的浓浓NaOH，这时只有，这时只有Cd(OH)2能够沉淀，其他三种离子因与甘能够沉淀，其他三种离子因与甘油生成可溶性化合物而不被沉出。将油生成可溶性化合物而不被沉出。将Cd(OH)2沉淀以稀的甘沉淀以稀的甘油油碱溶液洗净，溶于碱溶液洗净，溶于3mol/L HCl中，用水稀释，至酸度约中，用水稀释，至酸度约为为0.3mol/L，通人，通人H2S或加硫代乙酰胺，如有黄色或加硫代乙酰胺，如有黄色CdS沉淀析沉淀析出，示有出，示有Cd2+。第30页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/153.3.铜铜铜铜的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 Cu2+、Pb2+、Bi3+等等能能与与甘甘油油生生成成可可溶溶性性化化合合物物。Cu2+与与甘甘油油的的反反应应的的反反应应产产物物为为甘甘油油铜铜，使使溶溶液液显显蓝蓝色色。铅铅和和铋铋的的甘甘油油化化合合物物无无色色，其其结结构构与与甘甘油油铜铜相相似似。取取此溶液可分此溶液可分别鉴别鉴定定铜铜、铅铅、铋铋。如如溶溶液液显显蓝蓝色色，已已证证明明有有Cu2+存存在在。如如蓝蓝色色不不明明显显或或无无色色，则则取取少少许许溶溶液液以以HAc酸酸化化，加加K4Fe(CN)6鉴鉴定定，红红棕色沉淀示有棕色沉淀示有Cu2+2Cu2+Fe(CN)62-Cu2Fe(CN)64.4.铅铅铅铅的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 取取前前面面得得到到的的甘甘油油碱碱溶溶液液，以以6mol/LHAc酸酸化化，加加K2CrO4溶溶液液，黄黄色色PbCrO4沉沉淀淀，示示有有Pb2+。如如在在第第一一组中已检出组中已检出Pb2+，则此处铅的鉴定可免。，则此处铅的鉴定可免。第31页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/155.5.铋铋铋铋的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 取取前前述述甘甘油油碱碱溶溶液液(保保持持原原来来的的碱碱性性)滴滴加加在在新新配配制制的的Na2SnO2溶溶液液中中、生生成成黑黑色色的的金金属属铋铋,示示有有Bi3+:2Bi3+3SnO22-+6OH-=2Bi+2SnO32-+3H2O（五）锡组的分析（五）锡组的分析（五）锡组的分析（五）锡组的分析1.1.锡组锡组锡组锡组的沉淀的沉淀的沉淀的沉淀 在在用用Na2S或或碱碱性性TAA溶溶出出的的本本小小组组硫硫代代酸酸盐盐溶溶液液中中，逐逐滴滴加加入入3mol/LHCl至至呈呈酸酸性性为为止止，这这时时硫硫代代酸酸盐盐被分解析出相被分解析出相应应的硫化物：的硫化物：HgS22-+2H+=HgS+H2S 2AsS33-+6H+As2S3+3H2S 3SbS33-+6H+=Sb2S3+3H2S SnS32-+2H+SnS2+H2S第32页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/152.2.汞、砷与汞、砷与汞、砷与汞、砷与锑锑锑锑、锡锡锡锡的分离的分离的分离的分离 在在上上述述硫硫化化物物沉沉淀淀上上加加8mol/LHCl并并加加热热，HgS与与As2S3不溶解，而不溶解，而锑锑和和锡锡的硫化物的硫化物则则生成生成氯氯合离子而溶解：合离子而溶解：Sb2S3+6H+12Cl-2SbCl63-+3H2S SnS2+4H+6Cl-SnCl62-+2 H2S 3.3.汞与砷的分离汞与砷的分离汞与砷的分离汞与砷的分离 在上述分出在上述分出锑锑和和锡锡硫化物剩下的沉淀上加水数硫化物剩下的沉淀上加水数滴洗沉淀一次，然后于沉淀上加滴洗沉淀一次，然后于沉淀上加过过量量12%(NH4)2CO3溶液，溶液，微微热热，此，此时时HgS(及及S)不溶，而不溶，而As2S3则则按下式按下式溶解：溶解：As2S3+3CO32-AsS33-+AsO33-+3CO2第33页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/154.4.汞的汞的汞的汞的鉴鉴鉴鉴定定定定 经经上上述述步步骤骤分分离离后后，如如剩剩下下黑黑色色残残渣渣，则则初初步步说说明明有有汞汞，但但还还需需证证实实。将将此此残残渣渣以以王王水水(HNO3：HCl=1:3)溶解：溶解：3HgS+2NO3-+12C1-+8H+=3HgC142-+3S+2NO+4H2O然后加然后加热热5-8分分钟钟，破坏，破坏过过量的王水，再以量的王水，再以SnCl2鉴鉴定：定：SnCl2+2C1-SnCl42-2HgC142-+SnCl42-Hg2C12+SnCl62-+4C1-Hg2C12+SnCl42-2Hg+SnCl62-沉淀由白沉淀由白变变灰黑，示有汞。如果王水灰黑，示有汞。如果王水未未除除净净，则则SnCl2可被王水氧化，此可被王水氧化，此处处将不能得到明确将不能得到明确结结果。果。第34页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/155.5.砷的砷的砷的砷的鉴鉴鉴鉴定定定定 取取 一一 部部 分分 用用(NH4)2CO3处处 理理 过过 的的 溶溶 液液，小小 心心 地地 加加3mol/LHCl(防防止止大大量量气气泡泡把把溶溶液液带带出出)至至呈呈酸酸性性，如如有有砷砷存存在，生成黄色在，生成黄色As2S3沉淀：沉淀：AsS33-+AsO33-+6H+As2S3+3H2O6.6.锡锡锡锡的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 取取一一部部分分分分出出汞汞、砷砷硫硫化化物物后后的的8mol/LHCl溶溶液液，用用无无锈锈的的铁丝铁丝(或或铁铁粉粉)将将Sn还还原原为为Sn：SnCl62-+FeSnCl42-+Fe2+2C1-在在所所得得溶溶液液中中加加入入HgCl2溶溶液液，锡锡存存在在时时可可发发生生下下列列反反应应:SnCl42-+2HgCl2Hg2Cl2+SnCl62-SnCl42-+Hg2Cl2=2Hg+SnCl62-灰色的灰色的Hg2Cl2+Hg或黑色的或黑色的Hg沉淀，示有锡沉淀，示有锡。第35页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/157.7.锑锑锑锑的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 取取一一滴滴分分出出汞汞、砷砷后后的的8mol/LHCI溶溶液液，加加入入少少许许NaNO2晶晶粒粒(使使Sb Sb，因因为为罗罗丹丹明明B只只对对五五价价有有效效)，析析出出蓝蓝色色或或紫紫色色的的细细微微沉沉淀淀，此此沉沉淀淀可可被被苯萃取，使苯苯萃取，使苯层显层显紫紫红红色，示有色，示有锑锑。系统分析步骤见系统分析步骤见16页页,18页页.第36页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15作业：4、7练习：5、6、8第37页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15四、第三组阳离子的分析四、第三组阳离子的分析（一）（一）（一）（一）本组离子的分析特性本组离子的分析特性本组离子的分析特性本组离子的分析特性 本组包括由本组包括由7种元素形成的种元素形成的8种离子：种离子：Al3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+，称为称为铁组铁组，它们的氯化物溶于水，硫化物也不能在，它们的氯化物溶于水，硫化物也不能在0.3 mol/LHCl溶液中生成，溶液中生成，只能在只能在NH3+NH4Cl的存在下的存在下(PH=9)与与(NH4)2S生成硫化物或氢氧化物沉淀，按分生成硫化物或氢氧化物沉淀，按分组顺序称为第三组。按所用组试剂称为组顺序称为第三组。按所用组试剂称为硫化铵组硫化铵组。1.1.离子的离子的离子的离子的颜颜颜颜色色色色 常见阳离子中带有颜色的，除常见阳离子中带有颜色的，除CuCu2+2+以外，其余都集中到本组，而本组以外，其余都集中到本组，而本组中只有中只有AlAl3+3+和和ZnZn2+2+无色无色。1919页页2.2.离子的价离子的价离子的价离子的价态态态态 本组除锌、铝之外，其余处于周期系后几族的元素，都有两种以上的价态，如本组除锌、铝之外，其余处于周期系后几族的元素，都有两种以上的价态，如Fe(2,3)，Mn(2,3,4,5,6,7)，Cr(2,3,6),Co(2,3)，Ni(2,3)可应用于分离和鉴定反应之中。可应用于分离和鉴定反应之中。3.3.形成形成形成形成络络络络离子的能力离子的能力离子的能力离子的能力 本组离子形成络离子的能力较强。这一性质用于本组某些离子的分离本组离子形成络离子的能力较强。这一性质用于本组某些离子的分离和鉴定。和鉴定。第38页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（二）（二）（二）（二）组试剂与分离条件组试剂与分离条件组试剂与分离条件组试剂与分离条件本本组组试剂为组组试剂为NH3+NH4C1存在下的存在下的(NH4)2S。本。本组组离子与离子与组试剂组试剂作用作用时时有的生成有的生成硫化物，有的生成硫化物，有的生成氢氢氧化物：氧化物：Fe2+S2-FeS(黑黑)2Fe3+3S2-Fe2S3(黑黑)Mn2+S2-MnS(肉色肉色)Zn2+S2-ZnS(白白)Co2+S2-CoS(黑黑)Ni2+S2-NiS(黑黑)2A13+3S2-+6H2O2A1(OH)3(白白)+3H2S 2Cr3+3S2-+6H2O2Cr(OH)3(灰灰绿绿)+3H2S总结总结:二价离子生成硫化物二价离子生成硫化物 三价离子除三价离子除Fe3+外外,均生成均生成氢氢氧化物氧化物 为为了使本了使本组组沉淀完全，同第四沉淀完全，同第四组组分分离离需要注意：需要注意：酸度要适当酸度要适当酸度要适当酸度要适当（pH=9.00),pH=9.00),最适宜的酸度最适宜的酸度最适宜的酸度最适宜的酸度,需加氨水和需加氨水和需加氨水和需加氨水和NHNH4 4Cl Cl 予以控制予以控制予以控制予以控制 防止硫化物形成胶体防止硫化物形成胶体防止硫化物形成胶体防止硫化物形成胶体（加热方法）（加热方法）（加热方法）（加热方法）3 3、加入新配制的（、加入新配制的（、加入新配制的（、加入新配制的（NH4NH4）2 2S S和氨水和氨水和氨水和氨水综综合合上上述述，本本组组的的沉沉淀淀条条件件是是：在在NHNH3 3NHNH4 4ClCl存存在在下下，向向已已加加热热的的试试液液中中加加入入(NH(NH4 4)2 2S S或或TAATAA溶液，然后加热溶液，然后加热10min10min，至本组离子沉淀完全。，至本组离子沉淀完全。第39页，讲稿共58张，创作于星期日2022/9/15（三）（三）本组离子的分别鉴定本组离子的分别鉴定1.Fe1.Fe2+2+的的的的鉴鉴鉴鉴定定定定 A.K A.K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6试试试试法法法法Fe2+与与K3Fe(CN)6试剂试剂生成深生成深蓝蓝色沉淀，色沉淀，为为滕氏滕氏蓝蓝：Fe2+K+Fe(CN)63-KFe