高中化學(xué)競賽【定性分析】

常見陰離子的分析

222

BaCb組SO：,SO/,S,S2O3P0,\CO：,SiO工（F）

AgNOs組Cl,Br,「，（CW,SCN）

易溶組N02；NO；,KC

（一）常見陰離子的初步試驗(yàn)

1與稀硫酸的作用有些陰離子與稀硫酸作用，放出具有一定顏色或氣味的氣

體。例如

S02'+

32H'=S02t+HO

S02+

232H-=S02t+SI+40,

cor+

2H=C02t+HQ

S2'+2H‘f

=H2S

2N0J+2H‘t+N0t+H0,

=NO22

2分組試驗(yàn)

⑴與BaCk的作用

陰離子混合液

IBaCL+中性或弱堿性

沉淀離心液

BaSObBaS03,BaS。*,(Ba)3(P0.)2Cl,Br,I；(CbT),N02；N0:i；Ac

,BaC03,BaSiO3,BaF2

IHC1

沉淀離心液

3

BaSO,S(V,P0,'(C02SO?氣體)

H2SiO3

（2）與AgNQ,的作用

陰離子混合液

IAgNCV中性或弱堿性

沉淀離心液

AgCl,AgBr,Agl,Ag2S,Ag2S20:!SO-,(F),NO；,N0:i,Ac

Ag2cO3,Ag2S03Ag2SiO3,Ag3P(X

IHN0;i

沉淀離心液

AgCl,AgBr,Agl,Ag2SSO/,PO?'(CO2SO2氣體)

H2SiO3

Ag2s◎+H20=Ag2s+H2SO4

白色f黃色一棕色f黑色Ag2S

(3)易溶組NOJ,NO「,Ac「與BaCL和AgNQ,作用都不生成沉淀

3氧化還原性試驗(yàn)

(1)與氧化劑H2sOa+KMnO”的作用

22

能夠使H2S04+KMnO,褪色的離子有,S03S；S203；Br,I,NO；,而C「褪色很慢,

可以認(rèn)為不褪色。

5SO?+2MnO；+6H'=2

5SO產(chǎn)+2Mn'+3H20

5S2'+2MnO,+16H*:=5S1+2Mn"

+8H20

5S02-+2+

23+8MnO；+14H=10SO產(chǎn)+8Mn+7H20

24

lox-+2MnO；+16H*=5X2+2Mn+8H，0

(X=Br,F)

2

5N0,,+2MnO,+6H'=5N03+2Mn'+3H20

+2+

(5SCN-+6MnO；+13H=5SO-+5HCNt+6Mn+4H20)

(2)與氧化劑I?-淀粉的作用

22

能夠使12-淀粉褪色的離子有SO；,S,S203

S0；.+I2+H20=SO?'+21+2FT

2-

S+I2=SI+21

2S2O廣+L=SQ/+21

(3)與還原劑H2soi+L+淀粉的作用

能夠使H2s04+L+淀粉顯藍(lán)色的離子只有NO?

+

2N(V+2I+4H=2N0t+I2+2H20

二常見陰離子的鑒定反應(yīng)

1so；的鑒定反應(yīng)

S0；在HC1條件下與Back作用生成BaSOq沉淀

2S0『的鑒定反應(yīng)

(1)S0-在HC1條件下與BaCB作用生成BaSOa沉淀,離心除去，在離心液中

加入比。2,氧化S0；成S0：后，再與Back作用生成BaSO」沉淀。

(2)S:SzCV一不存在時(shí)，使I?-淀粉褪色

3Sa/的鑒定反應(yīng)

(1)與AgNOs的作用生成白色的A&S。沉淀，Ag2s2O3很快水解，顏色發(fā)生變

化：白色一黃色一棕色一黑色Ag2s

Ag2s2O3+H20=Ag2s+H2sO4

⑵與乩so,作用

S203"+2H'=S02t+SI+H2O,

4S,一的鑒定反應(yīng)

(1)Pb(Ac)2試法使)Pb(Ac)2試紙變黑

S2'+2H+=H,St

2++

Pb+H2S=PbSI+2H

(2)亞硝酰鐵氧化鈉Na21Fe(CN)5N0］試法S,在堿性溶液中與亞硝酰鐵氟

化鈉作用生成紫色溶液

22

S'+4Na++[Fe(CN)5NO]'=Na,[Fe(CN)5N0S]

SO：一,sa廣不干擾測定

so廣，s2;S2O廣-----亞硝酰鐵氧化鈉法檢驗(yàn)S”

I固體CdCQ,

離心液沉淀

2

SO廣，S203(co『)CdS,CdC()3棄去

ISrCl2

2

沉淀SrSO3,SrC03離心液S2O3

IHC1+L+淀粉IAgNO；酸化

藍(lán)色褪去示有SOj白色AgSOs沉淀

白色f黃色f棕色f黑色Ag2s示有S2。/

5COr的鑒定反應(yīng)

Ba(OH)2試法

CO3"+2H'=C02t+HQ

Ba(OH)2+C02=BaC03I+H20

6PO：的鑒定反應(yīng)

在濃硝酸溶液中，P01與鋁酸核(NHJ2MOO,作用生成黃色的磷銅酸鍍沉淀

P0『+12Mo0『+3NH；+24H'=(NH<)3[P(Mo30Kl)JI+12H20

2

Si03和AsO『干擾測定。

7Cl,Br,I的鑒定反應(yīng)

Cr,Br,1

IAgNO3+HNO3

沉淀離心液

AgCl,AgBr,Agl,棄去

I銀氨溶液

沉淀AgBr,Agl,離心液Ag(NH3)z++C1

IH2s0”+鋅粉IHNQ,酸化

白色AgCl沉淀示有Cl

沉淀Ag離心液Br,I

棄去I新鮮氯水+CCL

I2有機(jī)相顯紫紅色，示有I

I繼續(xù)滴加新鮮氯水

Br2有機(jī)相顯紅棕色，示有Br

2AgBr+Zn=2Agl+ZnJ+2Br

2Br+Cl2=2Cl+Br2

8NO；的鑒定反應(yīng)

(1)能夠使H2soi+I「+淀粉顯藍(lán)色的離子只有N01

2N0J+2I+4H+=2N0t+I2+2H,0

(2)對氨基苯磺酸蔡胺試法

NOJ在HAc條件下使對氨基苯磺酸重氮化，然后再與a蔡胺生成紅色的偶氮染

料，這是鑒定NOJ靈敏的特效反應(yīng)

9N03的鑒定反應(yīng)

(1)棕色環(huán)試法在濃硫酸存在條件下，F(xiàn)e，一使N03還原成NO,NO與剩余的

生成Fe(N0)2+棕色絡(luò)合物

+

3Fe"+N0「+4H=2N0t+3Fe"+2H20

Fe"(過量)+NOt=Fe(NO)2+

(2)還原為NO?試法NO,在HAc條件下金屬鋅還原N03至N02,再用檢驗(yàn)

NO?的方法鑒定

2+

Zn+N0；s+2HAc=NOf+Zn+2Ac+H20

如果有NOJ存在，可事先用稀硫酸酸化，加入尿素，加熱，就可以除去N0?

CO(NH2)2+2NOJ+2H'=2C02t+2N2t+3H20

10Ac「的鑒定反應(yīng)

濃硫酸和乙醇試法

+

CH:)COO+H=CH:iCOOH

CHsCOOH+C2H50H=CH3COOC2H5水果香味

11CN的鑒定反應(yīng)

取1滴試液，加入NaOH使溶液呈強(qiáng)堿性，加入FeSO,溶液，煮沸混合物，形

成[Fe(CN)6甘,加入HC1和1滴FeCl3,生成藍(lán)色的Fe/FeGM]3沉淀

12SCN的鑒定反應(yīng)

在HC1條件下與FeCL反應(yīng)生成血紅色的溶液。

一般物質(zhì)的分析

所謂一般物質(zhì)，可能是均態(tài)金屬，酸，堿，鹽，氧化物；也可能是較復(fù)雜的天然

礦物，廢水，廢渣，土壤，合金等。由于分析對象多種多樣，分析要求也不一樣。

其分析步驟包括以下幾步

1初步觀察和試樣準(zhǔn)備

2初步實(shí)驗(yàn)

3陽離子分析試液的制備與分析

4陰離子分析試液的制備與分析

5分析結(jié)果的綜合判斷

一初步觀察和試樣準(zhǔn)備

初步觀察的內(nèi)容包括：顏色，組成是否均勻；若是液體樣品，注意有無沉淀合

pH.

試樣必須具有代表性。

二初步實(shí)驗(yàn)

1焰色反應(yīng)

2溶解度實(shí)驗(yàn)

水一酸一堿；先稀后濃，先冷后熱的原則

三陽離子分析試液的制備與分析

按照溶解度試驗(yàn)確定合適的溶劑，制備陽離子分析試液。

陽離子分析可以按照系統(tǒng)分析方法分析，也可以采取初步試驗(yàn)與個(gè)別鑒定相結(jié)合

的方法。

例題在分析陽離子I-V組的未知液時(shí)，根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷那些離子存

在？不存在？無法確定？

1溶液呈弱酸性，并呈無色透明狀，無沉淀；

2取一份溶液，加入氨水和氯化鉉后，生成白色沉淀；

3另取一份溶液，加入過量氫氧化鈉后，無沉淀生成；

4再取一份溶液，加入稀硫酸后，無沉淀生成；

解1溶液呈弱酸性，并呈無色透明狀，無沉淀；

說明易水解的離子不存在Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,IV);

2取一份溶液，加入氨水和氯化鐵后，生成白色沉淀；

說明生成深色沉淀的離子不存在HgztHgtCo),Cr3+,Fe3+,Fe2+,Ni2;Mn21

生成白色沉淀的離子可能存在PbtAl"

3另取一份溶液，加入過量氫氧化鈉后，無沉淀生成；

說明生成沉淀的離子不存在Ag,,Hg2：Hg",Cd",Cu2+,Fe3+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,

Mg"

4再取一份溶液，加入稀硫酸后，無沉淀生成；

說明生成沉淀的離子不存在P「，Ba",Sr2+,Ca3+,Hg?

綜合判斷：存在離子AK

無法確定的離子K'.Na',NH；,As(III),Zn2-

其余的離子不存在

例題某固體未知物可能僅含有AgN03,CoC12,AlC13,Mg(N0j.加入稀硝酸生成白

色沉淀和無色溶液。溶液中加入氫氧化鈉至堿性生成白色沉淀，此白色沉淀能夠

溶解于強(qiáng)酸，但不能夠溶解于強(qiáng)堿。指出那些固體存在？不存在？無法確定？

解加入稀硝酸生成的白色沉淀，可能是AgCl

溶液中加入氫氧化鈉至堿性生成白色沉淀，可能是Mg(0H)2,Mg(OH)?能夠溶

解于強(qiáng)酸，但不能夠溶解于強(qiáng)堿。Co(0H)2粉紅色，CoCk可能不存在

綜合判斷：存在AgNOa,AICL,Mg(N03)2

不存在CoCl2,

例題檢查藥用CaCOs里是否還原重金屬離子和Fe”及Fe2+

2t2+2+3

重金屬離子包括Ag；PbHg2,Hg,Cu",Bi*,Sb(III)等

初步試驗(yàn)

1H2s試驗(yàn)(酸性)得負(fù)結(jié)果。說明重金屬離子不存在

2H2s試驗(yàn)(氨性)得正結(jié)果。說明Fe”及Fe"存在

鑒定Fe3+SCN」試法

Fe"鐵氟化鉀試法

例題檢查AgNOs里是否含有Pb^Cu”

樣品用水溶解

INH3?HQ(過量)

沉淀Pb(0H)2離心液

2t

INaOHAg(NH3)2,Cu(NH3)?

Pb(OH)廣深藍(lán)色溶液初步判斷Cu2*存在

IHAc+K2CrO4

PbCrO)

黃色沉淀示有Pb2+

四陰離子分析試液的制備與分析

陰離子分析試液的制備一般需加入Na￡(k除去重金屬離子，得到陰離子的堿性

分析試液

2CUS04+2Na2C03+2H20=Cu2(0H)2C031+2Na2s0“+H20+C021

如果還有殘?jiān)?，可能是磷酸鹽，硫化物，鹵化物

殘?jiān)尤胂跛?，溶解的是磷酸鹽，不溶解的是鹵化物和硫化物。

鹵化物和硫化物中加入H2s04+鋅粉，離心液是Cl,Br,1

，還可能產(chǎn)生H2s氣體。

HgS+Zn+2H'=H,S+Zn2'+HgI

陰離子分析可以先根據(jù)初步觀察和初步實(shí)驗(yàn)和陽離子分析的結(jié)果，做出陰離子可

能存在的范圍，然后再做陰離子的初步試驗(yàn)，進(jìn)一步縮小陰離子可能存在的范圍，

最后作鑒定反應(yīng)。

例題某一陰離子未知液的初步試驗(yàn)如下：

1與稀硫酸的作用無氣體產(chǎn)生；

2在中性或弱堿性條件下加入BaCk無沉淀生成；

3在硝酸條件下加入AgNOs有黃色沉淀生成；

4與H2s0,+KMnO”作用不褪色。

5與H2sol+1+淀粉作用不顯藍(lán)色

試判斷那些離子存在？不存在？無法確定？

解1與稀硫酸的作用無氣體產(chǎn)生，可能不存在SO/S2032co/S2NO；

2在中性或弱堿性條件下加入BaCh無沉淀生成，

2232

可能不存在SO?；S0『，S；S203-P04；CO廣Si03'

3在硝酸條件下加入AgN。,有黃色沉淀生成；

22

可能存在Br,L；不存在S；S203-；其他離子無法確定

22

4與H2soi+KMnOM乍用不褪色,不存在S0廣,S；S203；Br',I；N02

5與-SO4+1+淀粉作用不顯藍(lán)色，不存在NOJ

綜合判斷：存在I；

2222

不存在SOF,SO/，S；S203'P0.?；CO3-Si03

無法確定N(V,Ac,Br,Cl

232

例題檢查自來水中是否含有s(V-,so3s;PO4;CO3',cr,Br,r,NO：;

1稀硫酸試驗(yàn)自來水中的陰離子太低與稀硫酸作用，現(xiàn)象不明顯，可以不作。

2Back試驗(yàn)自來水中的陰離子在中性或弱堿性條件下與BaCb沒有白色沉

淀，說明BaCh組陰離子不存在。

3AgNOs試驗(yàn)自來水中的陰離子在HNQ；條件下與AgNO；,生成白色沉淀，說明

C1存在，S?和F不存在，Br量少時(shí)可能存在。

4H60,+KMnO”試驗(yàn)使LSO”+KMnO」幾乎不褪色，說明SO/,S2；Br,I不可能

存在；而C1褪色很慢，可以認(rèn)為不褪色，C1存在。

與氧化劑h-淀粉的作用和還原劑H2so4+1+淀粉的作用不需要作了。

22

根據(jù)初步試驗(yàn)的結(jié)果,可以判斷C1存在，so?;P0?,C0：r,so3,s;BE,仍不

可能存在；因此只要作N03的鑒定反應(yīng)即可。

五分析結(jié)果的綜合判斷

根據(jù)以上分析，回答樣品中含有那些組分。

例題今有下列十瓶溶液，標(biāo)簽已丟失，能否用一種簡單的方法將此十種溶液辯

認(rèn)出來？說明理由(不準(zhǔn)再用其他試劑)

AgNO3.K2CrO?Co(N03)2,BaCl2,NiCl2.KMnO.bCaCl2,NaCl.KNO3(CuCl2

解1利用顏色判斷Mr。1(黃色),KMnO4(紫紅色),Co(N03)2(粉紅色),

NiCl2(綠色)CuCl2(藍(lán)色)

2另取剩下的四種試液幾滴，各加入幾滴K￡rO“生成黃色沉淀的是BaCk

生成磚紅色沉淀的是AgN03

3另取剩下的兩種試液幾滴，各加入幾滴AgNO”生成白色沉淀的是NaCl

剩余的一種是KNO3

例題有一白色晶體鹽，溶于冷水，生成無色透明溶液，并使pH試紙變紅，將水

溶液分成七份作以下實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出該鹽的分子式。

1加入過量氫氧化鈉后，無沉淀生成；

2加入過量氨水無沉淀生成；

3加入碳酸鈉生成白色無沉淀；

4氨性條件下，通入硫化氫，生成白色沉淀；

5加入硝酸和硝酸AgN03)無沉淀生成；

6加入過量氨水和BaCk,生成白色無沉淀；

7加入鹽酸無反應(yīng)

解溶液呈弱酸性，并呈無色透明狀，無沉淀；

說明易水解的離子不存在Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,IV);

1加入過量氫氧化鈉后，無沉淀生成；

+22

說明生成沉淀的離子不存在Ag,Hg2;Hg；Cd",Ci^FetFe",

Co2t,Ni2+,Mn2+,Mg"

說明可能存在兩性陽離子及Ba",SF,Ca2t,K\Na,NH；,As(III,V)

2加入過量氨水無沉淀；

說明生成沉淀的離子不存在Pb外,Hg/,Bi(m),Sb(III,V),Sn(II,IV);

Hg2+,Al",Cr3；Fe3；Fe2；Mn2\Mg"

說明可能存在生成氨配合物的陽離子及B『,Sr：Ca2\K；Na,NH；,As(III,V)

3加入碳酸鈉生成白色無沉淀；

說明生成深色沉淀的離子不存在Hg2",Hg2；Cr”,Fe”,Fe",Mn",Co2；Ni2+

說明可能存在生成白色無沉淀陽離子PbtAg〔Cd",Bi(III),Sb(III,V),Sn(II,

I\0;A13；Zn2；Ni%Ba2+,Sr2+,Ca?-,Mg?,

4氨性條件下，通入硫化氫，生成白色沉淀；

說明生成深色沉淀的離子不存在Ag：Pb2t,HgAHg2；Cd-Cu2；Bi(III),Sb(III,

2

V)ISn(II>IV),As(III,V),Cr*,Fe",Fe",Mn",Co；Ni"

可能是Al3+,Zn2+,

5加入硝酸和硝酸AgNCh,無沉淀生成；

22

說明生成沉淀的陰離子不存在Cl,Br,I,S,S203"

6加入過量氨水和BaCl”生成白色無沉淀；

說明陰離子BaCl?組有一種或幾種存在

7加入鹽酸無反應(yīng)

2

說明可能不存在SO/SzOLCO/sNO2

綜合判斷：存在陽離子Zn"

存在的陰離子S0產(chǎn)

Zn：,(POD2不溶于水

不可能是Zn(N03)2和Zn(Ac)2

結(jié)論ZnS04?7H20

例題有下列五種溶液