[参考资料]CI -、Br-、I-混合离子的分离与鉴定
王晏婷
(上海教育学院 化学系)
通常,欲在阴离子混合液中分别鉴定Cl —
、Br —
、I —
各种离子时,为了排除其它还原性离子的干扰,首先要在酸性条件下加入足量AgNO 3溶液,使卤素离子均形成AgX 沉淀而与其它阴离子分离,然后将AgCl 、AgBr 与AgI 再分离与鉴定。
一、AgCl 与AgBr 、Agl 的分离
在以往教科书及有关参考书中采用的是(NH 4)2CO 3溶液或NH 4HCO 3
溶液,利用NH 4+水解产生的NH 3,使溶解度较大的AgCl 溶解,而AgBr 、Agl 基本上不溶。
但由于此溶解反应是在温热条件下进行,水解NH 3的浓度不易控制,因而在溶解AgCl 的同时,也有一部分AgBr 溶解了,这样往往会引起Br —
失检及Cl —
的过检。
鉴于上述情况,在一些参考书的启发下,决定试用米勒试剂,此试剂是在稀氨水中加入少量AgNO 3由于氨是过量的,因此相当在稀氨水中引入了少量Ag(NH 3)2+络离子,NH 3遇到AgCl 或AgBr 即发生如下反应:
AgCl+2NH 3Ag(NH 3)2+Cl —
AgBr+2NH 3Ag(NH 3)2++Br —
度较大,所受的影响就相对较小,而AgBr 的溶解度比AgCl 小,因此所受的影响就较大,以此来达到AgCl 与AgBr 分离的目的。
但是经过实践发现,使用米勒试剂后,虽然能保证AgBr 不溶,但AgCl 的溶解也受到很大的影响,常会引起Cl —
的失检。
针对这个问题,对米勒试剂进行了改进,在固定NH 3的浓度为0.25mol ·L —
1变化AgNO 3用量,以改变
AgNO 3为最佳条件,在此条件下AgCl 大部分溶解,而AgBr 基本不溶,离心分离后于清液中加HNO 3酸化,此时能得到明显的白色凝胶状沉淀,即证明Cl —
存在。
二、AgBr 、Agl 的转化溶解
为了进一步检验Br —
及I —
,因此要将AgBr 、Agl 转化为可溶性Br-及I-,过去是在沉淀上加入活泼金属锌粉或镁粉,使其与AgBr 、AgI 发生置换反应,形成可溶性ZnBr 2及ZnI 2并析出银单质,但由于此转化反应在固相,且要发生电子的转移,因此转化反应较难发生,具有转化时间长(一般需搅拌10~15min 转化不完全等缺点,尤其是AgI 更难转化,所以经常造成I —
的失检,针对上述情况,我们参阅了有关资料改用新配制的(NH 4)2S 为沉淀剂,在加入过量(NH 4)2S 溶液于AgBr 、AgI 沉淀上,由于在相同条件下,Ag 2S 的溶解度为5.8×10—
17mol ·L —
1,AgBr 的溶解度为7.1×10—
7mol ·L —
1而AgI 溶解度为9.1×10—
9,Ag 2S 的溶解度远远小于AgBr
但由于上述反应是可逆的。
因此若在稀氨水中引入少量,Ag(NH )32+则这部分将对与的溶解都起抑制作用,的溶解Ag(NH )AgCl AgBr AgCl 32+Ag(NH )0.25mol L 1.1(g)32+
1络离子的浓度,最后发现在·稀氨水加入
和AgI,因此以上沉淀转化是较容易进行的。
实验结果是令人满意的,它具有反应速率快(一般只需1~2min且转化完全等优点,多余的S2—可
加入Zn(NO
3)2或Zn(Ac)2使其生成ZnS沉淀而除去。
以上反应的离子方程
式为:
2AgBr+S2—=Ag2S↓+2Br—
2AgI+S2—=Ag2S↓+2I—
S2—+Zn2+=ZnS↓
在除去沉淀后的清液,经酸化后,仍可用NaOCl来鉴定Br—和I—,实验现象非常明显,I—一般也不会失检。
下表用对比法比较上述两种转化反应的完全程度。
三、实验操作步骤
取阴离子混合液6滴于离心管中,用6molHNO
3酸化后,于沸水浴中温热,片刻后,加入5—6滴0.2molL—1AgNO3溶液,继续温热2~3min,取出离心分离,加入1滴0.2AgNO
3试验沉淀是否完全,若沉淀不完全,可照上法再加温热离心一次,如沉淀完全,则弃去清液,沉淀用20滴蒸
注*1 直接测定法已知混合液,不经生成AgX沉淀及进行沉淀的转化,直接将混合液酸化后,加NaOCI检Cl—和Br—。
*2CCI4层呈紫色示有I-,CCI4层呈橙色示有Br—。
*31mL25滴。
注:表格中,画有│表示溶液,划有‖表示沉淀。
四、所需特殊试剂配制方法
1.AgNO3—NH3氨溶液。
溶1.1gAgNO3于少量水中,加入17mL浓氨水,然后用蒸馏水稀释至1L。
2.Zn(NO3)2(1mol·L—1)。
溶解298gZn(NO3)2·6H2O于蒸馏水中,并稀释至1L。
3.(NH4)2S(3mol·L—1),在20mL浓氨水中,通入H2S,直至不再吸收,然后再加入20mL浓氨水,用水稀释至100mL(配好后使试剂保存在5℃以下冰箱内,以防变质,或随用随配)。
4.NaCl溶液。
在30mL1mol·L—1NaOH溶液中,通入氯气直至饱和(应当同时冷却)。
取此试剂1滴于红色石蕊试纸上,试纸应先显蓝色,然后由于漂白作用而呈无色。
如不显蓝色,应在试液中滴加2mol·L—1NaOH至略呈碱性。
(使用时取此溶液并用蒸馏水以1∶4比例稀释)。