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常见阳离子的分离与鉴定 第Ⅲ组阳离子的分离和鉴定.

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1 常见阳离子的分离与鉴定 第Ⅲ组阳离子的分离和鉴定

2 第Ⅲ组阳离子包括Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+、Al3+ 离子
第Ⅲ组阳离子的分离和鉴定 第Ⅲ组阳离子包括Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+、Al3+ 离子 —— 在氨碱性溶液中生成硫化物沉淀完全 Cr3+、Al3+ 生成Cr(OH)3和Al(OH)3沉淀

3 1. Fe3+、Ni2+、Mn2+、Zn2+、Co2+ 在氨性溶液中与硫代乙酰胺的作用
分别 +浓氨水至碱性 → + 5%硫代乙酰胺溶液 2 滴 → 沸水浴加热,观察生成沉淀的颜色。

4 2.第Ⅲ组阳离子与氨水的反应 取 Fe3+、Ni2+、 Cr3+、Zn2+、Co2+ 、Al3+液各 4 滴
分别 + 2mol/L氨水1滴,观察生成沉淀的颜色。 再滴加6mol/L氨水, 观察沉淀的溶解情况 。

5 3.第Ⅲ组阳离子与NaOH和H2O2的反应 取 Fe3+、Ni2+、 Mn2+、 Cr3+、Zn2+、Co2+ 、Al3+ 溶液各 4 滴
分别 + 2 mol/L NaOH 溶液 1 滴, 观察生成沉淀的颜色。 再滴加 6mol/L NaOH 溶液,观察沉淀溶解情况 。 再加入3% H2O2 溶液 2 滴,水浴中加热, 观察有何变化。

6 4.第Ⅲ组阳离子的鉴定反应 (1) Al3+离子的鉴定反应 a.以铝试剂鉴定Al3+ 离子
铝盐溶液2滴及2mol/L HAc溶液4滴→+铝试剂4滴→沸水浴加热→滴加2mol/L氨水至碱性(石蕊试纸)→滴加2mol/L (NH4)2CO3溶液3滴→生成鲜红色沉淀。 b.以茜素试剂鉴定Al3+ 离子 纸上点滴反应:茜素试剂及铝盐溶液各1滴→两斑点相交→在氨水瓶口熏1~2min →茜素斑点呈紫色,铝盐溶液浸润的斑点无色,两斑点相交处则为红色→将滤纸烘干 使氨挥发,则紫色变淡而红色不褪。

7 4.第Ⅲ组阳离子的鉴定反应 定性分析中一般是将三价铬氧化成铬酸盐,再进行鉴定铬酸盐。 a.Cr3+ 离子氧化成为铬酸盐
小试管中加入三价铬盐溶液2滴,滴加2mol/L NaOH溶液至生成沉淀又溶解→滴加3% H2O23滴→水浴加热→溶液渐黄即生成铬酸盐。 b.以Pb(NO3)2试剂鉴定铬酸盐 铬酸盐溶液1滴→滴加Pb(NO3)2试剂1滴,即得黄色PbCrO4沉淀。 c.过铬酸法鉴定铬酸及重铬酸盐 试管中滴加乙醚、1mol/L H2SO4溶液及3% H2O2溶液各7滴→混匀→滴加K2CrO4 或K2Cr2O7溶液1滴→振摇试管则上层乙醚生成特征蓝色。 CrO H2O2 + 2 H+ == H2CrO6 + 2 H2O Cr2O H2O2 + 2 H+ == 2 H2CrO6 + 3 H2O

8 4.第Ⅲ组阳离子的鉴定反应 (3) Mn2+离子的鉴定反应 在小试管中加入少许NaBiO3粉末→滴加 6mol/L HNO3溶液10滴及锰盐溶液1滴→水浴加热,即生成紫红色高锰酸盐。 (4) Fe3+离子的鉴定反应 a.以K4[Fe(CN)6] 试剂鉴定Fe3+ 离子 在点滴板上滴加三价铁盐溶液及K4[Fe(CN)6] 试剂各1滴→立即生成蓝色沉淀。 b.以KSCN试剂鉴定Fe3+ 离子 在点滴板上加三价铁盐溶液及KSCN试剂各1滴→立即呈深红色。 (5) Fe2+ 离子的鉴定反应 在点滴板上加二价铁盐溶液及K3[Fe(CN)6] 试剂各1滴→立即生成蓝色沉淀。 (6) Ni2+ 离子的鉴定反应 在点滴板上加镍盐溶液及2mol/L 氨水各1滴→加丁二酮肟试剂1滴→生成鲜红色沉淀。

9 4.第Ⅲ组阳离子的鉴定反应 (7) Zn2+离子的鉴定反应
在点滴板上加0.02% CoCl2 溶液及 (NH4)2[Hg(SCN)4] 试剂各1滴→搅拌混匀,不生成沉淀→加锌盐溶液1滴→立即析出蓝色沉淀。 (8) Co2+离子的鉴定反应 a.以NH4SCN试剂鉴定Co2+ 离子 在点滴板上加钴盐溶液及NH4SCN试剂各1滴→加丙酮2滴,溶液即呈现天蓝色。 b.以KNO2试剂鉴定Co2+ 离子 在小试管中滴加钴盐溶液2滴→6mol/L HAc溶液酸化→加6mol/L KNO2试剂2滴→水浴加热→立即析出黄色的K3[Co(NO2)6]沉淀。

10 5.第Ⅲ组阳离子的分离与鉴定 (1) Cr3+、Al3+、Zn2+ 离子与Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+ 离子的分离
取第III组阳离子试液于25ml烧杯,加浓盐酸5滴→煮沸除H2S,蒸发浓缩至1ml左右→6mol/L NaOH调节pH9 →+3%H2O25滴→ +40% NaOH溶液5滴→充分搅拌→煮沸除过量H2O2 →转移至离心试管,离心分离 溶液:CrO42-、AlO2- 和ZnO22- 沉淀: Fe(OH)3、MnO(OH)2、Ni(OH)2和Co(OH)3 (2) CrO42-、AlO2- 和ZnO22- 的鉴定 a.CrO42- 离子的鉴定 溶液呈黄色则表明有CrO42-存在。取1份溶液按Cr3+ 鉴定方法检验。 b. Al3+、Zn2+ 离子的鉴定 另取2份溶液,分别鉴定Al3+及Zn2+离子。 (3) Mn2+ 的分离与鉴定 将 (1) 所得沉淀热水洗涤3次(充分搅拌)→离心分离→沉淀上加2mol/L H2SO4溶液6~8滴溶解Fe3+、Ni2+、Co2+ →离心分离→MnO(OH)2沉淀+3%H2O23滴、2mol/L H2SO4溶液2滴→加热→沉淀溶解并除H2O2 ,按Mn2+ 离子鉴定方法检验。

11 5.第Ⅲ组阳离子的分离与鉴定 (4) Fe3+ 和Ni2+、Co2+ 离子的分离及Ni2+、Co2+离子的鉴定
取步骤 (4) 所得含Fe3+、Ni2+、Co2+ 离子溶液+2mol/LNH4Cl溶液5滴→逐滴+浓氨水至呈碱性后再+浓氨水4滴→离心分离 沉淀:Fe(OH)3 溶液:[Ni(NH3)6]2+ 和 [Co(NH3)6]2+ 取溶液分别进行Ni2+、Co2+ 离子的鉴定。 Ni2+ 离子——鉴定需先加入NaF。 Co2+ 离子——鉴定需经6mol/L HAc酸化再+6mol/L KNO2 试剂,水浴加热;或在NaF存在下,用NH4SCN和丙酮试剂鉴定。 (5) Fe3+离子的鉴定 将步骤 (5) 所得沉淀用2mol/L HCl 溶液溶解,然后按Fe3+ 离子的鉴定方法检验。

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13 注意: Cr3+、Al3+、Zn2+ 离子与Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+ 离子分离时,必须有足够的碱性和足量的H2O2,并注意充分搅拌,以得到氧化生成CrO42- 的效果。 2. 鉴定Zn2+ 离子时,应注意调节合适的酸度。 进行 Ni2+ 、Co2+ 离子鉴定时,必须注意到掩蔽共存的 Fe3+离子。

14 思考题 1.将第III组阳离子沉淀为硫化物或氢氧化物时的反应条件是什么?组试剂是什么?
3.洗涤第I、II、III组阳离子化合物沉淀时,有时可用水,有时要用稀酸,有时又要用NH4Cl或NH4NO3稀溶液,为什么? 4.从一含第III组阳离子的未知液中,分取2份试液,一份加入过量的NaOH仍有沉淀存在;另一份在NH4Cl存在下加入氨水后则无沉淀生成。问:在此未知液中可能存在哪些离子? 5.若不采用硫化氢或硫化铵试剂,能否将下列两组中的各个离子分离?试写出分离步骤。 (1) Al3+、Zn2+、Fe3+、Co2+ (2) Mn2+、Ni2+、Al3+


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