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1. 实验二十二 常见阳离子的分离与鉴定（一）

2. 实验目的 • 巩固和进一步掌握一些金属元素及其化合物的性质； • 了解常见阳离子混合液的分离和检出的方法以及巩固检出离子的操作。

3. 常见离子的定性分析 阳离子：Ag+、Pb2+、Hg22+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、As(Ⅲ、Ⅴ)、Sb(Ⅲ、Ⅴ)、Sn(Ⅱ、Ⅳ)、Fe3+、Fe2+、Al3+、Cr3+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+和NH4+等 阴离子：SO42-、SO32-、S2O32-、CO32-、PO43-、AsO43-、SiO32-、CN-、Cl-、Br-、I-、S2-、NO3-、NO2- 等 范 围

4. 常见阳离子与常见试剂的反应 • 与HCl反应 • 与H2SO4反应 • 与NaOH反应 • 与NH3反应 • 与(NH4)2CO3反应 • 与H2S或(NH4)2S反应

5. 与HCl反应

6. 与H2SO4反应

7. 与NaOH反应 （一）生成两性氢氧化物沉淀，能溶于过量NaOH的有：

8. 与NaOH反应 （二）生成氢氧化物、氧化物或碱式盐沉淀，不溶于过量NaOH的有：

9. 与NH3反应 （一） 生成氢氧化物、氧化物或碱式盐沉淀，能溶于过量氨水，生成配离子的有：

10. 与NH3反应 （二）生成氢氧化物或碱式盐沉淀，不与过量的NH3生成配离子的有：

11. 与(NH4)2CO3反应 • Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mn2+和Ag+与(NH4)2CO3反应，生成白色的碳酸盐沉淀。 • Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Fe3+、Fe2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Mg2+与(NH4)2CO3反应，生成碱式碳酸盐沉淀。

12. + Hg22+ CO32- Hg2CO3↓ + CO2↑ HgO↓ + Hg↓ 黄 黑 与(NH4)2CO3反应 • Al3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+、Sb3+与(NH4)2CO3反应，生成氢氧化物沉淀。 • Hg22+与(NH4)2CO3反应，先生成Hg2CO3，迅速分解变黑，反应式如下：

13. 与H2S或(NH4)2S反应 （一）在～0.3M HCl溶液中通入H2S，能生成沉淀的有：

14. 与H2S或(NH4)2S反应 （二）在～0.3M HCl溶液中通入H2S，沉淀分出后，再加(NH4)2S或在氨性溶液中通入H2S，能生成沉淀的有：

15. 常见阳离子系统分析——硫化氢系统分组方案 此方法是以各阳离子的硫化物溶解性差异为基础，再根据各阳离子的氯化物，碳酸盐溶解性的不同，以HCl，H2S，(NH4)2S和(NH4)2CO3为组试剂将常见的阳离子分成五个分析组。

16. 硫化氢系统分组步骤示意图 ⅠV组试液 HCl，Δ ⅡV组 AgCl Hg2Cl2 H2O2,0.3mol/L HCl,NH4I及H2S IIIV组 PbS HgS Bi2S3 As2S3 CuS Sb2S3 CdS SnS2 NH3+NH4Cl, (NH4)2S I组 盐酸组 IV，V组 Al(OH)3 MnS Cr(OH)3 CoS Fe2S3 NiS FeS ZnS NH3+NH4Cl,(NH4)2CO3 BaCO3 SrCO3 CaCO3 Mg2+ K+ Na+ NH4+ II组 硫化氢组 III组 硫化铵组 IV 组 碳酸铵组 V组 可溶组

17. 实验内容（1） 一、碱金属、碱土金属离子的鉴定 1. Na+： 3UO22++Zn2++Na++9Ac-+9H2O= 3UO2(Ac)2·Zn(Ac)2·NaAc·9H2O↓ Na++Sb(OH)6-= NaSb(OH)6↓

18. 2. K+： KCl + NaHC4H4O6 = KHC4O6↓ + NaCl 2K++Na+ + [Co(NO2)6]3-=K2Na[Co(NO2)6]↓

19. 天蓝色↓ Mg2+ + （镁试剂） 3. Mg2+： Mg2++HPO42-+NH3·H2O+ 5H2O=MgNH4PO4·6H2O↓

20. 4. Ca2+： Ca2+ + C2O42-= CaC2O4↓ （钙试剂）

21. 5. Ba2+： K2CrO4法 pH4~5: Ba2++CrO42-=BaCrO4↓(黄) BaCrO4↓区别于PbCrO4(黄)↓—溶于NaOH 区别于SrCrO4(黄)↓ —溶于HAc 区别于Ag2CrO4(红)↓—溶于NH3水。

22. 实验内容（2） 二、p区和ds区部分金属离子的鉴定 1. Al3+： 红色↓ Al3++ （铝试剂）

23. 4. Sb3+： Sb3+ +4H+ +6Cl- +2NO2- =[SbCl6]- +2NO+2H2O + 紫色溶液 （罗丹明B）

24. 5. Bi3+： 鲜黄色配合物 Bi3++ （硫脲）

25. 实验内容（3） 三、部分混合离子的分离与鉴定

26. Ag+,Cd2+,Al3+,Ba2+,Na+ HCl Cd2+,Al3+,Ba2+,Na+ AgCl↓ NH3∙H2O NH3∙H2O Ag(NH3)2+ Cd(NH3)42+, Ba2+,Na+ Al(OH)3↓ HNO3 H2SO4 铝试剂 AgCl↓ BaSO4↓ 白色 示有Ag+ 红色↓ 示有Al3+ Cd2+, Na+ Na2CO3 Na2S KSb(OH)6 BaCO3↓ CdS↓ NaAc-HAc 白色↓ 示有Na+ 亮黄 示有Cd2+ Ba2+ BaCrO4↓ K2CrO4 示有Ba2+

27. 思考题 • 用K4[Fe(CN)6]检出Cu2+时，为什么要用HAc酸化溶液？ • 分离Ag+和Hg22+，除书中系统分离方案外还可采取何种方案？ • 离子的分离鉴定中，酸度的控制对结果有何影响？试举例说明。

28. 下星期实验：实验二十五 请同学们回到实验室进行实验！