常见阴离子的分离、鉴定

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② 还原性试验
a. I2－淀粉试验 待检阴离子：SO32－、S2－、S2O32－。 在 3 支试管中分别滴加 SO32－、S2－、S2O32－的试液 3～4 滴，用 1.0 mol·L－1 H2SO4 溶液酸化后， 滴加 I2－淀粉溶液 2 滴，观察现象，写出反应方程式。 b. KMnO4 试验 待检阴离子：Cl－、Br－、I－、SO32－、S2－、S2O32－、NO2－。 在 7 支试管中分别滴加 Cl－、Br－、I－、SO32－、S2－、S2O32－、NO2－的试液 3～4 滴，用 1.0 mol· L－1 H2SO4 溶液酸化后，滴加 0.01 mol·L－1 的 KMnO4 溶液 2 滴，振荡试管，观察现象，写出反应方 程式。
四、实验内容
1. 阴离子的初步试验 （1）酸碱性试验
对于混合阴离子试液，首先用 pH 试纸测定其酸碱性，若试液呈强酸性，则低沸点酸或易分解 酸的阴离子如 CO32－、SO32－、S2O32－、S2－、NO2－等不存在。若为中性或弱碱性，则继续以下试验。
（2）挥发性试验 待检阴离子：SO32－、 CO32－、 S2O32－、S2－、NO2－。 在 5 支试管中分别滴加 SO32－、 CO32－、 S2O32－、S2－、NO2－的试液 3～4 滴，再加入 3.0 mol· L－1 H2SO4 溶液 2 滴，用手指轻敲试管的下端，必要时在水浴中微热，观察微小气泡的产生，颜色及 溶液是否变浑。如何检验产生的 SO2、CO2、H2S 和 NO2 气体？写出反应方程式。由此可判断这些阴 离子是否存在。 （3）沉淀试验 ① 与 BaCl2 的反应 待检阴离子：SO42－、PO43－、SO32－、CO32－、S2O32－。 在 5 支离心试管中分别滴加 SO42－、PO43－、SO32－、CO32－、S2O32－的试液 3～4 滴，然后滴加 0.1 mol·L－1 的 BaCl2 溶液 3～4 滴，观察沉淀的生成。离心分离，试验沉淀在 6.0 mol·L－1 HCl 溶液中 的溶解性。解释现象并写出反应方程式。 ② 与 AgNO3 的反应 待检阴离子：Cl－、Br－、I－、SO42－、PO43－、SO32－、CO32－、S2－、S2O32－。 在 9 支试管中分别滴加 Cl－、Br－、I－、SO42－、PO43－、SO32－、CO32－、S2－、S2O32－的试液 3～4 滴，再滴加 0.1 mol·L－1 的 AgNO3 溶液 3～4 滴，观察沉淀的生成与颜色的变化（Ag2S2O3 刚生成时 为白色，迅速变黄→棕→黑）。然后用 6.0 mol·L－1 HNO3 溶液酸化，观察哪些沉淀不溶于 HNO3（若 S2－和 S2O32－生成的沉淀不溶解，可加热后再观察）。写出反应方程式。 （4）氧化还原性的试验 ① 氧化性试验 待检阴离子：NO2－、NO3－。 在 2 支试管中分别滴加 NO2－、NO3－试液 10 滴，用 3.0 mol·L－1 H2SO4 溶液酸化后，加 CCl4 10 滴和 0.1 mol·L－1 KI 溶液 5 滴，振荡试管，观察现象，写出反应方程式。
中可能相互作用，改变离子原来的存在形式。在酸性溶液中，强还原性的阴离子 SO32－、S2O32－、S2 －可被 I2 氧化。利用加入 I2-淀粉溶液后是否褪色，可判断这些阴离子是否存在。用强氧化剂 KMnO4 与之作用，若红色消失，还可能有 Br－、I－弱还原性阴离子存在。如红色不消失，则上述还原性阴离 子都不存在。Cl－的还原性更弱，只有在 Cl－和 H+浓度较大时，Cl－才能将 KMnO4 还原。
根据以上阴离子的分析特性进行初步试验，可以对试液中可能存在的阴离子作出判断，然后根
据存在离子性质的差异和特征反应进行分别鉴定。
常见 15 种阴离子的初步试验步骤及反应概况列于表 3-4 中。
表 3-4 常见 15 种阴离子的初步试验
试 结剂
果 阴离子
发生气体 或沉淀试验 (稀 H2SO4)
BaCl2 (中性或 弱碱性)
冷 HNO3)
Cl－、Br－、I－、S2－
银盐难溶于水和稀 HNO3(Ag2S 溶于热 HNO3)
第三组 无组试剂
NO2－、NO3－、Ac－
钡盐和银盐都溶于水
在酸性溶液中氧化性阴离子 NO2－可氧化 I－成为 I2，使淀粉溶液变蓝，用 CCl4 萃取后，CCl4 层 呈现紫红色，而 NO3－只有浓度大时才有类似反应。AsO43－氧化 I－成为 I2 的反应是可逆的，若在中 性或弱碱性时 I2 能氧化 AsO33－生成 AsO43－。
S2－
NO2－
H2S 也能使 I2-淀粉溶液 或稀 KMnO4 溶液褪色
（2）除碱金属盐和 NO3－、ClO3－、ClO4－、Ac－等阴离子形成的盐易溶解外，其余的盐类大多 数是难溶的。目前一般多采用钡盐和银盐的溶解性差别，将常见 15 种阴离子分为 3 组，见表 3-3。
由此可确定整组离子是否存在。 （3）除 Ac－、CO32－、SO42－和 PO43－外，绝大多数阴离子具有不同程度的氧化还原性，在溶液
固体试剂： PbCO3、NaNO2、FeSO4·7H2O、锌粉。 酸碱溶液：HCl (2.0mol·L－1，6.0mol·L－1，浓)、H2SO4 (1.0mol·L－1，3.0mol·L－1，6.0mol·L－1，
浓)、HNO3 (2.0mol·L－1，6.0mol·L－1，浓)、NaOH (2.0mol·L－1，6.0mol·L－1)、NH3·H2O (2.0mol·L－1，6.0mol·L－1，浓)。 盐溶液： NaNO2 (0.1 mol·L－1)、NaNO3 (0.1 mol·L－1)、KI (0.1 mol·L－1)、NaCl (0.1 mol·L－1)、 KBr (0.1 mol·L－1)、Na2SO3 (0.1 mol·L－1)、Na2S2O3 (0.1 mol·L－1)、Na2CO3 (0.1 mol· L－1)、Na2S (0.1 mol·L－1)、Na2SO4 (0.1 mol·L－1)、AgNO3 (0.1 mol·L－1)、(NH4)2MoO4 (0.1 mol·L－1)、KMnO4 (0.01 mol·L－1)、BaCl2 (0.1 mol·L－1)、K4[Fe(CN)6] (0.1 mol·L－1)、 ZnSO4 (饱和)。 其他试剂：Na2[Fe(CN)5NO]溶液（5％）、氯水（新配制）、I2-淀粉溶液、CCl4、对氨基苯磺酸（1 ％）、α－萘胺（0.4％）。
实验 24 常见阴离子的分离、鉴定
一、实验目的
1. 熟悉常见阴离子的有关分析特性。 2. 掌握常见阴离子的分离、鉴定原理和方法。
二、实验原理
IIIA 族到ⅦA 族的 22 种非金属元素在形成化合物时常常生成阴离子，阴离子可分为简单阴离子 和复杂阴离子，简单阴离子只含有一种非金属元素，复杂阴离子是由两种和两种以上元素构成的酸 根或配离子。形成阴离子的元素虽然不多，但是同一元素常常不止形成一种阴离子。例如：由 S 就 可以构成 S2-、SO32－ 、SO42－、S2O32－、S2O82－等常见的阴离子；由 N 也可以构成 NO3－、NO2－等等， 存在形式不同，性质各异，所以分析结果要求知道元素及其存在形式。
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+Hale Waihona Puke + （+）
注：“+”为有反应现象；“（+）”为试验现象不明显，只有阴离子浓度大时才发生反应。
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三、实验用品
仪器与材料：试管、离心试管、烧杯、点滴板、酒精灯、pH 试纸、KI-淀粉试纸、Pb(Ac)2 试纸、离 心机。
大多数阴离子在分析鉴定中彼此干扰较少，而且可能共存的阴离子不多，许多阴离子还有特效 反应，故常采用分别分析法。只有当先行推测或检出某些离子有干扰时才可适当地进行掩蔽或分离。
在进行混合阴离子的分析鉴定时，一般是利用阴离子的分析特性进行初步试验，确定离子存在 的可能范围，然后进行个别离子的鉴定。阴离子的分析特性主要有：
AgNO3 (稀 NHO3)
还原性阴离子试验
氧化性阴
I2-淀粉 (稀 H2SO4)
KMnO4 (稀 H2SO4)
离子试验 KI(稀 H2SO4,CCl4)
SO42－ SO32－ S2O32－ CO32－ PO43－ AsO43－ AsO33－ SiO32－ Cl－ Br－
I－ S2－ NO2－ NO3－ Ac－
根据初步试验结果，可推断出混合液可能存在的离子，然后进行分别鉴定。
2. 常见阴离子的鉴定 （1）Cl－的鉴定 在离心试管中加 5 滴 0.1 mol·L－1NaCl 溶液，再加入 1 滴 6 mol·L－1HNO3，振荡试管，加入 5 滴 0.1 mol·L－1AgNO3，观察沉淀的颜色。然后离心沉降后，弃去清液，并在沉淀中加入数滴 6 mol· L－1NH3·H2O，振荡后，观察沉淀溶解，然后再加入 6mol·L－1HNO3，又有白色沉淀析出，就证明 Cl－的存在。 （2）Br－的鉴定 取 2 滴 0.1 mol·L－1KBr 溶液于试管中，加入 1 滴 1 mol·L－1H2SO4 和 5 滴 CCl4，然后加入氯 水，边加边摇，若 CCl4 层出现棕色或黄色，表示有 Br－存在。 （3）I－的鉴定 取 2 滴 0.1 mol·L－1KI 溶液于试管中，加入 1 滴 1 mol·L－1H2SO4 和 5 滴 CCl4，然后加入氯水， 边加边摇，若 CCl4 层出现紫色，再加氯水，紫色褪去，变成无色，表示有 I－存在。 （4）S2－的鉴定 ① 取 0.1 mol·L－1Na2S 溶液 5 滴于试管中，加数滴 2.0 mol·L－1 HCl 溶液，若产生的气体使 Pb(Ac)2 试纸变黑，则表示有 S2－存在。 ② 在点滴板上滴 2 滴 0.1 mol·L－1Na2S 溶液，加 2 滴亚硝酰铁氰化钠（Na2[Fe(CN)5NO]）溶液， 若溶液显示特殊的红紫色，则表示有 S2－存在。 （5）SO32－的鉴定 ① 取 0.1 mol·L－1Na2SO3 溶液 5 滴于试管中，加 3 滴 I2-淀粉溶液，用 2.0 mol·L－1 HCl 溶液酸 化，若蓝紫色褪去，则表示有 SO32－存在（但试液中要保证无 S2－和 S2O32－，否则会干扰）。 ② 在点滴板上滴 1 滴饱和 ZnSO4 溶液，加 1 滴 0.1 mol·L－1 K4[Fe(CN)6] 溶液，即有白色沉淀产 生，继续加 1 滴 Na2[Fe(CN)5NO]，1 滴 0.1 mol·L－1Na2SO3 溶液，用稀氨水调节溶液为中性，白色 沉淀转化为红色沉淀，表示有 SO32－存在（试液中有 S2－会干扰鉴定）。 （6）S2O32－的鉴定 ① 在点滴板上滴 2 滴 0.1 mol·L－1Na2S2O3 溶液，加 2～3 滴 0.1 mol·L－1AgNO3 溶液，观察沉 淀颜色的变化（白－黄－棕－黑）。利用 Ag2S2O3 分解时颜色的变化可以鉴定 S2O32－的存在。 ② 取 0.1 mol·L－1Na2S2O3 溶液 5 滴于试管中，加 2.0 mol·L－1 HCl 溶液数滴（若现象不明显， 可适当加热），若溶液变浑浊，则表示有 S2O32－存在。 （7）SO42－的鉴定 取 0.1 mol·L－1Na2SO4 溶液 5 滴于试管中，加 6.0 mol·L－1 HCl 溶液 2 滴，再加入 0.1 mol·L－1BaCl2 溶液 2 滴，若有白色沉淀产生，则表示有 SO42－存在。 （8）NO2－的鉴定