阳离子分析方法

1.要求。1.掌握常见阳离子硫化氢系统分组方案的依据和分组方法。2、掌握常见阳离子和常见试剂的反应。3.掌握常见阳离子的系统分析和鉴定方法。在阳离子分析的第二部分，一种通过对常见阳离子进行分组来一次分离一组离子的试剂称为组试剂。如果通过使用某种试剂将分析组分成更小的组，则该组被称为组或组，所使用的试剂被称为组试剂。对成组试剂的要求：(1)分离完全；(2)沉淀和溶液易于分离；(3)各组离子的数量不要过多；(4)过量的成组试剂不干扰后续分析，分析方法：(1)掌握成组基础和沉淀条件；(2)掌握各组分析步骤(简图);(3)组内分离的主要条件和各离子的主要鉴定方法是熟悉的；(4)实验操作，常见25种阳离子：银、Hg2、Pb2、Bi3、Cu2、Cd2、Hg2、As3、Sb、Sn、Al3、Cr3、Fe3、Fe2、Mn2、Zn2、Co2+、Ni2、Ba2、Sr2、Ca2、Mg2、K、Na、NH4，(1) H2S体系、H2S体系分组方案主要基于常见阳离子硫化物溶解度的明显差异。1.分组方案(如下)、阳离子硫化氢系统分组方案、简化硫化氢系统分组方案、硫代乙酰胺(CH3CSNH2缩写为TAA)可以代替H2S (1)水解甲和TAA的酸度：代替H2 sch3CSNH 22H2O=CH3COHNH4H2Sb，碱度：代替Na2CH3csnh 23oh-=CH3COO-NH 3s 2-(多硫化物有氧化)c，氨：代替(NH4) 2s、2.分析步骤(1)向含有阳离子的分析溶液(酸性溶液)中加入稀盐酸，以沉淀和分离第一组离子。(2)将分离沉淀后得到的清液调节酸度至盐酸浓度0.3摩尔/升，引入H2S，或在0.2-0.6摩尔/升盐酸存在下加入TAA，加热，沉淀分离第二组离子。(3)分离第二组沉淀后，向所得清液中加入NH3H2O至微碱性，加入NH4Cl，(NH4)2S沉淀分离第三组离子。(4)将(NH4)2CO3加入到分离第三组沉淀物后获得的澄清液体中，以沉淀和分离第四组的离子。最后，留在测试溶液中的未沉淀离子是第五组离子：Mg2、K、Na和NH4。(2)酸碱体系(简介)双酸双碱体系：最常见的两种酸(盐酸、硫酸)和两种碱(氨水、氢氧化钠)用作基团试剂，根据氢氧化物的沉淀和溶解特性将阳离子分为五类。1.第一组(盐酸组):是氯化物不溶于水的离子，包括银、汞和铅。2.第二组(H2SO4组):第一组分离后，不溶于水的硫酸根离子包括Ba2、Sr2、Ca2和其余的Pb2。第三组(氨组):第一组和第二组分离后，氢氧化物难溶于水，难溶于NH3H2O的离子为：Al3、Cr3、Fe3、Fe2、Mn2、Bi3、Hg2、Sb、Sn、。4.第四组(碱组):第一、第二和第三组分离后，氢氧化物不溶于水和过量氢氧化钠溶液中的离子，包括Cu2、Cd2、Co2、Ni2和Mg2。5.第5组(可溶组):分离一到四个组后未沉淀的离子，包括Zn2，k，Na，NH4，as v，分组依据：氯化物不溶于水第I组阳离子：Ag，Hg22，Pb2试剂：稀HCl (I)主要特性1。ag，Pb2，hg22 (Hg: Hg) hg22=hg2hg5，2。第一组阳离子的分析，2。不溶性化合物(1)氯化物，(2)铬酸盐，(不溶于稀HAC)，(3)硫酸盐，Ba2，Sr2，Ca2，3。络合物形成能力：银(NH3) 2，铅(AC) 42-，。该组中离子氯化物的沉淀和分离，氯化物的溶解度(25)，该组中离子沉淀和分离的关键是确保银和汞的完全沉淀，适当降低氯化铅的溶解度，并防止第二组中Bi3和Sb3的水解。该组中氯化物沉淀的条件是：在室温下向酸性试验溶液中加入适当过量的稀盐酸。a .适当过量的cl-:完全沉淀并过量形成络合物。0.5Mb。控制室温以降低氯化铅(Pb2 1 mg)的溶解度。适当的酸度：防止Bi3、Sb3等的水解。(2.0-2.4M)硝酸防止胶体形成：加入适量电解液；(三)第一组阳离子的系统分析，溶解度较低的结晶沉淀-冷水胶体沉淀-在稀电解质溶液中溶解度较高的沉淀-用1M盐酸洗涤相同的离子盐？1.氯离子降低了沉淀物2的溶解度。强电解质防止胶溶。酸度阻止水解操作：第393页和第4题，洗涤液的选择，第三和第二组阳离子的分析，第二组阳离子：Pb2，Bi3，Cu2，Cd2铜基Hg2，As3，Sb，Sn，锡基试剂：0.3mol/LHCl，H2S分组基础在0.3mol/LHCl溶液存在下，H2S各组离子产生硫化物沉淀。主要特点1。离子的存在形式约为Pb2 Cu2蓝；2.氧化还原铅、铋和镉各只有一个重要的阳离子：Pb2、Bi3、Cd2、铜和汞有两种离子价态：Cu2、铜、Hg22和Hg2 Cu在溶液中不稳定，容易被氧化成Cu2；Cu2是氧化性的，可以通过Cu2被还原成铜的反应来识别。Hg22可以容易地进一步还原以获得黑色金属汞。因此，Hg2被还原为Hg2的反应通常用于鉴定Hg。锑、锡和的氧化和还原在分析中非常重要。As有三种价态，即正三价、正五价和负三价。负三价砷主要以AsH3的形式存在。AsH3具有很强的还原能力，能将硝酸银中的银还原成金属银，这是砷的一个重要检测反应。离子的复合基团可以产生各种复合物，并在离子的分离和鉴定中有许多应用。Cu2，Cd2 NH3Pb2，Bi3，Cu2甘油Hg2 4I-，4。硫化物，(1)该组离子的硫化物均有颜色，硫化铅、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化镉、硫化(3)该组硫化物与其氧化物或氢氧化物相似，但酸碱性差异较大，酸碱性差异较大：pbsb i2s 3硫化镉呈明显酸性：as2s 5a 2s 3 b2s 5b 2s 3 S2 HGS硫化锡；(2)第二组1中阳离子硫化物的沉淀条件。在第二至第五组阳离子的酸性混合溶液中，加入H2O2以将二氧化锡氧化成四氧化锡，并通过加热除去过量的H2O2(如果没有二氧化锡，该步骤可以省略)；氯化亚锡42-氯化氢=氯化亚锡62-2H2O 2 H2S=2H2O 2。将溶液中盐酸的浓度调节至0.3摩尔/升；沉淀所需的酸度：对于溶解度最高的第二组，硫化镉：ksp=7.110-28；溶解度最低的第三组的硫化锌：ksp=1.210-23 ksp；CDs ksp硫化锌；将第四和第五组的硫化物溶解在水中；第二和第三组中硫化物的溶解度与第四和第五组中的差别很大。第二组阳离子的沉淀应该将溶液的酸度控制在0.24和0.31摩尔/升之间，实际上约为0.3摩尔/升.这是实验的第一个结果，是基于盐酸溶液的结论。不仅有酸度的问题，还有氯离子和各种阳离子产生氯相容离子的影响，因此不适宜随便替换。此外，硝酸是氧化性的，它能改变某些离子的价态，也能使H2S氧化而失效，硫化铜溶解在硝酸中。当用硫酸代替盐酸时，用乙酸代替盐酸时，Ba2、Sr2和Ca2的酸度不能达到。3.加入少量NH4I将砷还原为砷(此时锑也还原为锑)。ASO 43-2I-2H=As2O 3-I2H2OI 2H2S=2I-2HS4。加热，引入H2S，冷却，稀释测试溶液两次，然后引入H2S，直到该组完全沉淀。在60-70加热；防止胶体生成；冷却H2S；充分稀释反应；降低酸度；(2)当用TAA代替H2S时，用氨水和盐酸将试验溶液的酸度调节至0.6 mol-1，加入TAA并在沸水浴中加热10分钟。冷却后，稀释测试溶液两次(酸度接近0.2摩尔-1)，加入TAA并加热10分钟，直到该组离子完全沉淀。如果用TAA代替Na2S来分离A和B组，H2O2不得提前添加。说明：a、初始酸度为0.6 mol-1b，在沸水浴中加热10分钟，为什么2.根据A组和B组硫化物的酸碱性差异，将A组和B3组分开。硼砷汞锑锡4。锑、锡标识5。砷和汞的分离与鉴定。A(即铜族)分析、H2S族离子分离和鉴定程序表、铜族和锡族分离、第4族和第3族阳离子分析包括由7种元素形成的8种离子：称为铁族。Al3、Cr3、Fe3、Fe2、Mn2、Zn2、Co2和Ni2的分组基于以下：在NH3-NH4Cl存在下与(NH4)2S生成硫化物或氢氧化物沉淀基团的试剂：在NH3-NH4Cl 1存在下(NH4) 2S (I)的主要特征。离子的颜色，第三组不同形式的阳离子的颜色，2。离子Al3、Zn2、Cr(、)、Fe(、)、Mn(、)、Co(、)、Ni(、)的价态(1)利用价态的变化来改善分离(2)利用价态的变化来进行离子识别(3)利用络合态锌(NH3)42、钴(NH3)62、镍(NH3)62(2)族离子NH3的沉淀和分离条件防止(NH4)2S水解NH4 S2-H2ONH3H2O-使用新制备的硫化胺和氨水，否则将产生碳酸铵和硫酸铵，钡、锶和钙等离子体将产生沉淀。2。酸度应该适合沉淀。该组的适宜酸度约为pH9。充足的S2-使锰离子完全沉淀(最难沉淀)。适当的羟基-使铝和铬离子沉淀和不溶，而不使镁离子沉淀氢氧化镁。3.沉淀必须在热溶液中形成，并加热以防止胶体形成。3.第三组阳离子的分析。1.系统分析(1)氨法分析(2)碱-过氧化物法分析(2)分离分析。因此，该组中的沉淀分离条件如下：在NH3-NH4Cl(pH79)存在下，如果使用TAA作为沉淀剂，应在NH3-NH4Cl存在下加入TAA，然后加热。(NH4)2S族阳离子的氨法分析步骤，(2)碱-过氧化物法，(NH4)2S族阳离子的碱-过氧化物法分析步骤，(4)该组1中离子的鉴定。Fe2 a K3Fe(CN)6的鉴定试验方法Fe2和K3Fe(CN)6试剂产生深蓝色沉淀，它是滕氏蓝：Fe2kfe(CN)63-=KFEFe(CN)6；该沉淀不溶于稀酸，但被碱分解：Fe(CN)63OH-=Fe(OH)3Fe(CN)64-K。因此，反应在盐酸(非氧化性酸)酸性溶液中进行。尽管许多离子也与试剂一起产生有色沉淀，但它们不足以掩盖通常由Fe2产生的深蓝色。m=0.1gc=1:5l05(2ppm).在酸性溶液中，Fe2和邻菲罗啉可形成稳定的红色可溶性配合物：Cu2、Co2、Zn2、Ni2、Cd2、Sb等。也可以与试剂形成复合物，但是它们不是红色的并且不妨碍识别。当它们存在时，只需要再添加一些试剂。当Fe3大量存在时，没有干扰。m=0.025gc=1:2106(0.5ppm).2.Fe3、Fe3和NH4SCN或KSCN的鉴别在血红蛋白中产生不同组成的复合离子：铁(SCN)2、铁(SCN)2、铁(SCN)3、铁(SCN)4、铁(SCN)52、铁(SCN)63-。碱能破坏红色络合物并形成铁(OH)3沉淀，因此反应应在酸性溶液中进行。由于硝酸是氧化性的，SCN-可被破坏：13NO 3-3cn-1oh=3so 42-3co 2=16no 5 H2O，因此不能用作酸化剂。合适的酸化剂是稀释的氯化氢。尽管有许多离子能产生带有SCN的有色化合物它们的颜色掩盖不了Fe3产生的红色。铜(SCN)2是黑色沉淀，不影响溶液颜色的观察。F-、PO43-、C2O42-等。阴离子可以与Fe3形成络合离子，当它们存在时会降低反应的灵敏度。NO2-和SCN-生产红色化合物NOSCN。在这种情况下，Fe3可以被氯化亚锡还原成Fe2，并被邻菲罗啉识别。M=0.25气相色谱=1:2105 (5ppm)，Fe3与K4Fe(CN)6在酸性溶液中反应形成蓝色沉淀：Fe3Fe(CN)64-=KFEFe(CN)6；强碱分解反应产物形成铁(OH)3沉淀；强酸也能溶解沉淀物。因此，鉴定反应应在酸性溶液中进行。虽然有许多离子与k4fe cn 6产生沉淀，但它们产生的沉淀颜色相对较浅，不足以掩盖铁的深蓝色。当Cu2大量存在时，氨水可以值得注意的是Co2、Ni2等。并且试剂产生浅绿色到绿色的沉淀物，并且不会误认为是铁。阴离子如F-、PO43-能与Fe3络合，当它们大量存在时，会降低灵敏度或使鉴定失败。在这种情况下，Fe3可以被氯化亚锡还原成Fe2，并被邻菲罗啉识别。m=0.05gc=1:1106(1ppm).Mn2 Mn2 Mn2的鉴定在强酸溶液中用强氧化剂如NaBiO3、(NH4)2SO 8或PbO2氧化成MnO4-使溶液呈紫色：2mN 25 NaBiO 3 14H=2mN O4-5Ni 35 Na7H2O一些还原离子会干扰，但可以加入更多的试剂来消除它。m=0.8gc=1:6104(20ppm).4.Cr3在Cr3:Cr34OH-=Cr02-2H2O的强碱性溶液中，以铬酸根离子Cr02-的形式存在，该离子可被H2O2氧化成铬酸根离子：2CRo2-3H2O 2OH-=2CrO42-(黄色