第八讲离子分离与鉴定.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,图示分离：,表示沉淀，表示溶液。,Cl,、,Br,、,I,混合液的分离和鉴定。,混合液中加入,Ag,+,，先产生黄色，最终产生白色。沉淀,1,加入氨水，得到溶液,1,（含,Cl,-,）和沉淀,2,，溶液,1,加入,HNO,3,，有白色生成。沉淀,2,中加入,Zn,粉和稀,H,2,SO,4,，得到溶液,2,（含,Br,和,I,），取,2,滴溶液,2,，加入少许水、,CCl,4,，滴加,Cl,2,，充分振荡，,CCl,4,层紫红色后转成棕黄色。,离子的分离与鉴定,Cl,、,Br,、,I,AgNO,3,AgCl,、,AgBrAgI,（沉淀,1,）,NH,3,Ag(NH,3,),2,+,，,Cl,-,（溶液,1,）,AgBrAgI,（沉淀,2,）,HNO,3,H,2,SO,4,，,Zn,粉,AgCl,Br,、,I,（溶液,2,）,（示有,Cl,-,）,CCl,4,，,Cl,2,I,2,（,IO,3,-,）、,Br,2,（示有,Br,、,I,）,S,2,、,SO,3,2,、,S,2,O,3,2,混合物的分离和鉴定,S,2,的鉴定,Na,2,S+NaOH+,亚硝酰铁氰化钠红紫色,S,2-,+Fe(CN),5,NO,2-,=Fe(CN),5,NO,S,4-,用,CdCO,3,除去,S,2-,后（除净，,S,2-,干扰,S,2,O,3,2-,的检测），分,2,份，,a,验,SO,3,2-,，有红色；另一份,b,验,S,2,O,3,2-,，实验现象是：白,-,黄,-,棕,-,黑,S,2,、,SO,3,2,、,S,2,O,3,2,CdCO,3,SO,3,2,S,2,O,3,2,ZnSO,4,Na,2,Fe(CN),5,NO AgNO,3,(,过量,),K,4,Fe(CN),6,白,-,黄,-,棕,-,黑,Zn,2,Fe(CN),5,NOSO,3,(,红,),（示有,S,2,O,3,2-,）,（示有,SO,3,2-,）,相关反应式：,S,2-,+Fe(CN),5,NO,2-,=Fe(CN),5,NO,S,4-,S,2-,+CdCO,3,=CdS+CO,3,2-,2Zn,2+,+SO,3,2-,+Fe(CN),5,NO,2-,=Zn,2,Fe(CN),5,NOSO,3,S,2,O,3,2-,+2Ag,+,=Ag,2,S,2,O,3,Ag,2,S,2,O,3,+H,2,O=Ag,2,S+H,2,SO,4,PO,4,3,的鉴定（磷钼酸铵法）,Na,3,PO,4,+HNO,3,+(NH,4,),2,MoO,4,黄,PO,4,3-,+24H,+,+3 NH,4,+,+12MoO,4,2-,=,(NH,4,),3,PO,4,12MoO,3,6H,2,O+6H,2,O,NO,2,-,与,NO,3,-,亚硝酸盐水溶液呈碱性（,pH,）检测；,AgNO,2,为难溶于水的浅黄色沉淀；,NO,2,-,具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色。,NO,2,-,在,HAc,介质中发生“棕色环”反应；,NO,2,-,的特征反应,NaNO,2,+HAc+,对氨基苯磺酸,+-,萘胺,玫瑰红,正、焦和偏磷酸根的鉴别,用,AgNO,3,和醋酸、蛋白：,AgNO,3,与正磷酸根生成黄色沉淀，与焦磷酸根（,P,2,O,7,4-,）和偏磷酸根（,(PO,3,-,),x,）产生白色沉淀，但偏磷酸根却可以使醋酸、蛋白沉淀。,NH,4,+,的鉴定,“气室法”验,NH,4,+,原理：,NH,4,+,+OH,-,NH,3,+H,2,O,红色石蕊试纸变蓝。,奈氏法,NH,4,+,+2HgI,4,2-,+4OH,-,Hg,2,NH,2,OI+7I,-,+3H,2,O,红褐色沉淀,金属离子的分离通常用,pH,法和硫化物法进行分离。计算相应的酸度，以金属氢氧化物的形式进行分离。控制不同的酸度，也能进行金属硫化物的分离。,常见离子分离、鉴定的特征现象：,Pb,2+,：加入,Cl,-,离子，生成白色沉淀，沉淀溶于热水中，也可以溶于浓盐酸中（成配）。含,Pb,2+,溶液中，加入,CrO,4,2-,生成黄色沉淀，,PbCrO,4,沉淀可以溶于氢氧化钠溶液中（形成,Pb(OH),3,-,），加入硝酸酸化，又析出黄色沉淀，,PbCrO,4,。,醋酸铅试纸验硫化氢气体。,PbSO,4,+2CH,3,COO,-,=(CH,3,COO),2,Pb+SO,4,2-,Cr,3+,：在含,Cr,3+,离子的混合液中，加入过量的强碱溶液，生成绿色的,CrO,2,-,溶液，加入氧化剂（双氧水），,CrO,2,-,被氧化生成黄色的,CrO,4,2-,，酸化溶液，转成橙红色的,Cr,2,O,7,2-,。,加入乙醚、双氧水有蓝色物质（,CrO,5,）生成。,还要注意,CrO,4,2-,Cr,2,O,7,2-,的缩合平衡及其应用。（酸碱及沉淀,-,颜色变化）。,铬酸盐（,Ag,+,、,Ba,2+,、,Pb,2+,）的溶解度远小于重铬酸盐。,(NH,4,),2,Cr,2,O,7,的热分解。,分离,Al,3+,、,Cr,3+,？（氧化法）、,Ag,+,？,常思考的阳离子分离途径：,NH,3,成配分离法：,Cu,2+,、,Zn,2+,、,Ag,+,、,Cd,2+,、,Ni,2+,、,Co,2+,等离子形成较稳定的氨配合物。,典型两性分离法：,Zn,2+,、,Al,3+,、,Cr,3+,、,Sn,2+,、,Sb,3+,（,Pd,2+,）,常见阳离子分离方法的思考：,1,、利用元素的两性进行分离；,Al(OH),3,、,Cr(OH),3,、,Sb(OH),3,、,Sn(OH),2,、,Pb(OH),2,、,Zn(OH),2,2,、形成配合物进行分离。,Hg,2+,（,S,2-,、,I,-,）,Ag,+,、,Zn,2+,、,Cu,2+,、,Cd,2+,、,Ni,2+,(NH,3,),练习：,分离,Hg,2+,Al,3+,Zn,2+,离子，写出分离步骤。,加入过量的氢氧化钠溶液，过滤分离，沉淀加入硝酸，得到,Hg,2+,。滤液中的,ZnO,2,2-,、,AlO,2,-,与,HCl,中和反应生成,Zn,2+,、,Al,3+,，再加入过量的氨水，过滤分离，沉淀加酸中和，得到,Al,3+,。滤液中加入酸，得到,Zn,2+,。,练习：,分离,Fe,3+,，,Zn,2+,，,Ag,+,离子，写出分离步骤。,加入过量的氢氧化钠溶液，过滤分离，滤液中的,ZnO,2,2-,与,HCl,中和反应生成,Zn,2+,。沉淀加酸中和，再加过量的氨水，过滤分离，滤液中加入硝酸，得到,Ag,+,。沉淀加入酸，得到,Fe,3+,。,某同学欲进行如下实验：向无色,(NH,4,),2,S,2,O,8,酸性溶液中加入少许,Ag,，,再加入,MnSO,4,溶液，经加热后溶液变为紫红色。然而实验结果却是产生了棕色沉淀。试解释出现上述现象的原因，写出有关反应方程式（原来计划的反应式和实际发生的反应式）。要想实现原来计划的反应，应当注意哪些问题？,（已知：,(MnO,4,-,/Mn,2+,)=+1.51 v,，,(MnO,2,/Mn,2+,)=+1.23 v,）,Mn,2+,少加些，过量的,Mn,2+,与产物,MnO,4,-,反应生成棕色的,MnO,2,沉淀。,酸要充足，提高,(NH,4,),2,S,2,O,8,的氧化能力。,2Mn,2+,+5S,2,O,8,2-,+8H,2,O 2MnO,4,-,+10SO,4,2-,+16H,+,Mn,2+,+S,2,O,8,2-,+2H,2,O,MnO,2,+,2,SO,4,2-,+,4H,+,Hg,2,Cl,2,，,CuCl,和,AgCl,均是白色固体，试用一种试剂将它们区别开来。,写出有关反应方程式。,加入氨水，,Hg,2,Cl,2,与氨水作用生成灰色沉淀；,CuCl,与氨水作用放置后生成蓝色溶液；,AgCl,溶于氨水生成无色溶液。,Hg,2,Cl,2,+NH,3,=HgNH,2,Cl+Hg+NH,4,Cl,4CuCl,+16NH,3,+O,2,+2H,2,O=4Cu(NH,3,),4,2+,+4OH,-,+4Cl,-,AgCl,+2NH,3,=Ag(NH,3,),2,+,+,Cl,-,将下列分离示意图中所标序号的物质的化学式写出（图中双线处为沉淀，单线处为溶液）：,Hg,2,，,Hg,2,2+,，,Ag,，,Cu,2,，,Zn,2,HCl,NH,3,H,2,O NH,3,H,2,O,过量,NaOH,AgCl,、,Hg,2,Cl,2,HgCl,2,、,CuCl,2,、,ZnCl,2,Hg,2,Cl,2,Ag(NH,3,),2,Cl,HgNH,2,Cl,Cu(NH,3,),4,Cl,2,、,Zn(NH,3,),4,Cl,2,Cu(OH),2,Na,2,Zn(OH),4,常见可溶性,Hg(),盐有,HgCl,2,和,Hg(NO,3,),2,两种。问：哪一种需要在相应的酸溶液中配制其溶液，为什么？,Hg(NO,3,),2,需要在相应的酸溶液中配制其溶液，因为,Hg(NO,3,),2,水解较强，为了防止其水解，需要在其溶液中加入,HNO,3,。,HgCl,2,是可溶性弱电解质，水解程度低，不需加入酸防水解。,Ag,+,的鉴定,溶液中加入,HCl,（,Cl,-,）有白色生成，离心分离后，沉淀中加入,NH,3,，溶解，再加入,HNO,3,，又有白色析出。,Ag,+,+Cl,-,=,AgCl,AgCl,+2NH,3,=Ag(NH,3,),2,+,+,Cl,-,Ag(NH,3,),2,+,+Cl,-,+2H,+,=,AgCl,+2NH,4,+,Pd,2+,的鉴定,含,Pb,2+,溶液中加入,K,2,CrO,4,溶液，有黄色生成，加入,NaOH,溶液，溶解，再加入,HAc,（或稀,HNO,3,），又有黄色生成。,Pb,2+,+CrO,4,2-,=PbCrO,4,PbCrO,4,+4OH,-,=Pb(OH),4,2-,+CrO,4,2-,Pb(OH),4,2-,+CrO,4,2-,+4HAc=PbCrO,4,+4Ac,-,+4H,2,O,若遇,Ag,+,、,Pd,2+,混合，则加入,Cl,-,生成混合白色沉淀，利用,PbCl,2,溶于热水,进行分离。,Cu,2+,的鉴定,Cu,2+,与,K,4,Fe(CN),6,作用（,Ac,-,排除,Pb,2+,干扰），得到红褐色，示有,Cu,2+,。,2Cu,2+,+Fe(CN),6,4+,=Cu,2,Fe(CN),6,Hg,2+,的鉴定,Hg,2+,溶液加入过量的,KI,溶液，再与,CuSO,4,溶液反应，观察红棕色的,CuHgI,4,生成。示有,Hg,2+,。,HgI,4,2-,+Cu,2+,=CuHgI,4,也可以用,SnCl,2,溶液鉴定，适量,-,白色,，过量,-,黑色,。,Hg,2+,+Sn,2+,+2Cl,-,=Hg,2,Cl,2,+Sn,4+,（或,SnCl,6,2-,）,Hg,2,Cl,2,+Sn,2+,=2Hg+Sn,4+,+2Cl,-,若,Cu,2+,、,Hg,2+,共存，则先加入硫代乙酰胺或通入硫化氢，生成黑色沉淀。用,Na,2,S,溶液处理沉淀，,Hg,2+,以,HgS,2,2-,形式进入溶液，再用硫酸处理，得到,HgS,沉淀，再用,HCl+KI,处理，得到,HgI,4,2-,。,CuS,沉淀用浓,HNO,3,处理得到,Cu,2+,。,Cu,2+,+CH,3,CSNH,2,+H,2,O CuS+CH,3,CONH,2,+2H,+,3CuS+8HNO,3,=3Cu(NO,3,),2,+2NO+3S+4H,2,O,区分,Al,3+,、,Cr,3+,离子？区分：只需要鉴定出,Al(OH),3,为白色，,Cr(OH),3,为灰蓝色即可，分离：,氧化还原法,Fe,3+,与,Fe,2+,Fe,3+,：,Fe,3+,+nSCN,-,=Fe(SCN),n,3-n,红,3Fe(CN),6,4-,+4Fe,3+,=Fe,4,Fe(CN),6,3,普蓝,2Fe,3+,+Fe=3Fe,2+,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH),3,红褐,Fe,3+,+3NH,3,+3H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,+,Fe,2+,：,2Fe(CN),6,3-,+3Fe,2+,=Fe,3,Fe(CN),6,2,腾氏蓝,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,白（遇,O,2,灰绿,-,红褐）,粗食盐提纯过程中，,Mg,2+,、,K,+,离子是以何种形式除去的？,Mg,2+,离子是通过加入,OH,-,、,CO,3,2-,生成碱式碳酸镁沉淀，过滤除去；而,K,+,离子是利用,KCl,溶解度大，含量低，从母液中分离而除去。,粗食盐提纯过程中，先加,Ba,2+,沉淀,SO,4,2-,若在不分离,BaSO,4,的情况下，加入,CO,3,2-,沉淀,Ba,2+,等金属离子，对实验结果有何影响？,会造成,SO,4,2-,离子检验不合格。由于硫酸钡的,Ksp,与碳酸钡的,Ksp,相差不到,10,倍，在硫酸钡沉淀中加入大量,CO,3,2-,，则有可能造成沉淀转移，所生成的硫酸钡沉淀溶解。,一般碱熔法所使用的氧化剂都有哪些？写出所对应的还原产物。,KClO,3,、,KNO,3,、,O,2,、（,Na,2,O,2,）。,KCl,、,KNO,2,、氧化物、（,Na,2,O,）。,碱式碳酸铜的制备实验中，将碳酸钠溶液倒入硫酸铜溶液中和将硫酸铜溶液倒入碳酸钠溶液中进行反应，情况有什么不同？为什么？,正确的操作是将硫酸铜溶液倒入碳酸钠溶液中进行反应，由于硫酸铜溶液的密度较大，倒入时，可迅速扩散混合。而将碳酸钠溶液倒入硫酸铜溶液中，不易混匀，造成碳酸钠局部过量，易得到蓝色沉淀,CuCO,3,5Cu(OH),2,。,取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放入盛有少量汞的研钵中，小心研磨得液态钠汞合金（以,NaHg,表示），均分成两份。把一份放入试管中加入少量水，搅拌，释出氢气，液态物质（指含汞部分）的体积未见明显改变，最终留在管底的是汞。把另一份放入试管中，加入少量饱和,NH,4,Cl,溶液，搅拌，有气体,H,2,逸出，液态物体积膨胀，最终管底留有液态汞。写出以上两个实验的反应式。,2,NaHg,2 H,2,O,2,NaOH,H,2,2 Hg,NaHg,NH,4,Cl,NH,4,Hg,NaCl,2 NH,4,Hg,2 Hg,2 NH,3,H,2,(,体积膨胀,),误吞食草酸及其草酸盐进入体内会导致死亡。通常采取的处理方法是：尽可能快的服用一杯石灰水,Ca(OH),2,的饱和溶液,或,1,CaCl,2,溶液，随即使病人呕吐几次，然后再用,15,30 g,的泻盐（,MgSO,4,7 H,2,O,）溶于水中让病人服用，而不必再让病人呕吐。,试从化学原理的角度解释这样处理的原因。,用,Ca(OH),2,或,CaCl,2,与,C,2,O,4,2,产生不溶性,CaC,2,O,4,，过量的,Ca,2,对人体有害，通过,加入泻盐,MgSO,4,转化为难溶于胃酸的,CaSO,4,。第一步让病人呕吐是必要的，主要让,CaC,2,O,4,吐出来，否则,CaC,2,O,4,在胃部与胃酸作用产生的,H,2,C,2,O,4,一样危害人体。服用泻盐后不必让病人呕吐，因为,CaSO,4,并不溶于胃酸。,将,Be(OH),2,与羧酸回流，可以生成化学式为,Be,4,O(OOCR),6,的配合物，试述该配合物的空间结构情况。,四个铍原子构成正四面体，氧原子位于四面体的中心，六个羧基沿四面体六个棱边构成边桥。,