阳离子的鉴定一、铵离子的鉴定铵离子的鉴定之一[原理]铵盐跟碱反应,生成氨气,这是铵盐的共性NH4++O—H ==NH3↑+ H2O[用品]表面皿、铵盐溶液、6mol/L 氢氧化钠溶液、红色石蕊试纸[操作]在表面皿的中央滴几滴铵盐溶液,再滴加6mol/L 氢氧化钠溶液到碱性。
混均匀后用沾有红色湿润石蕊试纸的表面皿覆盖,放在水浴中微热,石蕊试纸变成蓝色,说明原溶液里有NH4+。
铵离子的鉴定之二[原理]NH3与奈斯勒试剂(K2Hgl4)反应,生成橙黄或红棕色(依NH3含量多少)沉淀,NH4在强碱条件下,能生成NH3[用品]滤纸、毛细吸管、滴管、奈斯勒试剂、10%Nao溶液[操作]在滤纸片上滴一滴10%NaO溶液,待液滴渗入滤纸中后,再加一滴试液,使其发生沉淀并等待液滴渗入滤纸中。
用毛细吸管沾少量水垂直放在斑点中心,将NH4+ 扩散到周围,在外围的水渍区上加K2HgI4溶液一滴,黄橙或红棕色斑点证明NH4+ 的存在。
[备注]本法可检出0.3 μg (微克)的NH4+二、钠离子的鉴定钠离子的鉴定之一[原理]钠离子的焰色反应为黄色[用品]试管或点滴盘、铂丝环、煤气灯或酒精灯、1 :1盐酸、蒸馏水[操作]取试液1滴于试管中,加1 :1盐酸2滴,用约ImL水稀释,以铂丝环沾取进行焰色反应,浓烈的黄色火焰表示Na+存在。
[备注]此反应的灵敏度很大,0∙0001 μg (微克)的Na+就会使火焰呈浅黄色,因此盐酸、蒸馏水及其它试剂中的微量Na诸E有反应,必须做空白试验,并火焰的黄色要浓烈,才能确定Na+勺存在。
钠离子的鉴定之二[原理]锑酸根离子[Sb(OH)6]—和Na+作用,会有白色晶状的锑酸钠沉淀出现Na[Sb(OH)6]。
Na++[Sb(OH)6]—=Na[Sb(OH)6];利用这种性质可以检验Na+勺存在。
[用品]试管、试管架、滴管、玻璃棒、0∙5mol ∙L—INaCI溶液、0.1mol ∙L—1K[Sb(OH)6]溶液。
[ 操作]1、在试管中加入5mL0.5mol∙ L—INaCI溶液。
2、往此试管中滴加0.1mol ∙L—1K[Sb(OH)6]溶液,观察实验现象。
生成白色晶状沉淀。
如果没有沉淀产生,可以用玻璃棒摩擦试管内壁,放置十分钟,可再进行观察。
[ 备注]检验钠离子时,溶液应保持弱减性。
因为在酸性条件下,会产生白色无定形的锑酸沉淀。
H++[Sb(OH)6]—=H[Sb(OH)6];这样会干扰对Na[Sb(OH)6]的判断。
所以,只有得到结晶状沉淀时,才能肯定有Na■离子的存在。
锑酸钠Na[Sb(OH)6]沉淀的特征是,有颗粒状晶体,较重,能很快沉到试管底部,或在试管壁上结晶。
也可以与H[Sb(OH)6]沉淀对比,判断其沉淀是不是Na[Sb(OH)6]。
为此,可在试管中加几滴饱和K[Sb(OH)6]溶液和12mol ∙L—1盐酸,即有白色胶状H[Sb(OH)6]沉淀出现。
把它与Na[Sb(OH)6]沉淀相比较,就可以掌握Na[Sb(OH)6] 沉淀的特征。
钠离子的鉴定之三[原理]在中性或醋酸溶液中,Na+与醋酸双氧铀锌生成黄绿色晶体。
Na++Zn2++3UO22++9A—c+9H2O =NaAc- Zn(AC)2 ∙3UO2(Ac)2∙ 9H2Q (黄绿)[ 用品] 试管或点滴盘、滴管、玻璃棒、醋酸双氧铀锌、醋酸[ 操作] 1 滴未知试剂加4 滴醋酸双氧铀锌试剂,用玻璃摩擦管壁,观察沉淀产生。
[ 备注] 该晶体的溶解度较大,且易形成过饱和溶液,可加入适量的乙醇,降低它的溶解度,用玻璃棒摩擦壁的目的是破坏它的过饱和状态,促进晶体快速生成。
三、钾离子的鉴定钾离子的鉴定之一[原理]在中性或弱酸性条件下,K+与Na3[Co(NO2)6]试剂生成亚硝酸钻钠二钾黄色沉淀2K++Na++Co(NO2)6—K2Na[Co(NO2)6];(黄)[ 用品] 试管、试管架、点滴盘、滴管、亚硝酸钻钠试剂[ 操作] 向试管中加入1 滴未知溶液,再加几滴亚硝酸钻钠试剂,出现黄色沉淀,确定含K+。
[备注]NH4+与Na3[Co(NO2)6]试剂生成类似的黄色沉淀,干扰K+的鉴定,因此鉴定K+时必须先除去NH4+钾离子的鉴定之二[原理]亚硝酸铜铅钠(以醋酸铜、醋酸铅和亚硝酸钾的混合溶液)与K+反应生成K2PbCu(NO2)6黑色立方晶体[ 用品] 表面皿、滴管、亚硝酸铜铅钠试剂、显微镜[ 操作] 滴取少量未知液在表面皿上,用微火烘干、冷却,滴加Na2PbCu(NO2)6 试剂1滴,在显微镜下观察,黑色立方晶体表示K+的存在。
[备注]NH4+、Cs+、Rb诸E有类似的晶体生成,以K+的晶体最大。
四、钠离子和钾离子的鉴定[ 原理] 当钠和钾(或它们的化合物)在高温火焰中灼烧时,其原子中的电子被激发,由于接受了能量,从较低的能级跃迁到较高的能级。
但被激发到较高能级的电子不稳定,随即又从较高能级回到较低能级,这时便会发出一定波长的光来,使火焰呈现特征的颜色,原子结构不同,发出光的波长就不同,焰色也各异。
钠的焰色反应为黄色,钾的焰色反应为紫色。
[用品]酒精灯、铂丝(或镍丝)、蓝色钻玻璃、玻璃棒、KCl溶液、NaCl溶液、KCl 固体、NaCl 固体、浓盐酸、蒸馏水[操作]1、把铂丝(或镍丝)的一端熔入玻璃棒中,另一端弯成小圈。
2、用浓盐酸浸渍铂丝,再用蒸馏水冲净,在酒精灯的氧化焰中灼烧,如火焰接近无色,即可进行焰色反应。
否则应继续用盐酸浸渍,灼烧,直到接近无色为止。
3、用洁净的铂丝分别蘸取KCl、NaCl 溶液,放在酒精灯的氧化焰中灼烧,观察它们的焰色有何不同。
4、再用洁净的铂丝蘸水后,粘上KCl、NaCl 小颗粒放在酒精灯的氧化焰中灼烧,观察它们的焰色。
[备注]观察钾的焰色,要隔着蓝色的钻玻璃去观察。
因蓝色钻玻璃可以滤去灯焰本身和钠杂质所产生的黄光。
五、镁离子的鉴定镁离子的鉴定之一[原理]把Mg2+专化成Mg(OH)2而Mg(OH)2能溶于浓NH4CI溶液。
[用品]MgCI2溶液、2mol∙L—INaOH溶液,滴管、试管、饱和NH4CI溶液[操作]在试管中盛ImLMgCI2溶液,滴入NaOH溶液,产生白色沉淀,再加入少量饱和NH4CI溶液,沉淀即溶解。
镁离子的鉴定之二[原理]把Mg2+专化成MgNH4PO白色晶粒状沉淀。
Mg2++NH4++PO—3=MgNH4PO4[用品]试管、滴管、MgCI2溶液、2mol ∙L—1 盐酸、0.2mol ∙L—1Na2HPO溶液、2moI∙L—1 氨水[操作]在试管中加入ImLMgC12容液,再加几滴盐酸和1mLNa2HP0溶液,再滴入氨水。
振荡试管,有白色晶粒沉淀出现。
镁离子的鉴定之三[原理]把Mg2+专化成Mg(OH)2而Mg(OH)2遇镁试剂沉淀由白色转成天蓝色。
[用品]MgCI2溶液、2mol∙L—INaoH溶液,镁试剂、试管、滴管[操作]在试管中加ImLMgCI2溶液,滴入NaOH溶液至明显有白色沉淀生成,再滴加镁试剂后,沉淀转变为天蓝色。
[备注]镁试剂的配制方法:0.001g对硝基苯偶氮间苯二酚染料溶于100mL1mol∙ L—INaOHS液中。
六、钙离子的鉴定钙离子的鉴定之一[原理]在弱酸性条件下,Ca2+和草酸铵(NH4)2C2O4式剂生成白色沉淀Ca2++C2O4—=CaC2O4 (白)[用品]试管、试管架、滴管、3%(NH4)2C2O溶液、稀醋酸[操作]中性试液用稀醋酸酸化,加入3%(NH4)2C2O溶液生成白色沉淀[备注]由于Ba2+ Sr2+也有草酸盐沉淀,应再做焰色反应进一步证实,将所得沉淀过滤,弃去溶液,在沉淀上加6mol∙L—1HCl1滴,用铂丝环沾取灼烧,砖红色火焰证明Ca2+存在。
钙离子鉴定法之二[原理]氯宗代C[1-(6- 氯-3- 吲唑偶氮)-2- 羟基荼-3- 羧酸]配成氨水,乙醇溶液,与Ca2+形成红紫色络合物。
[用品]试管或点滴盘、滴管、氯宗代C试剂、乙醚、浓氨水[操作]在1~2滴试液中加入浓氨水1滴,氯宗代C试剂1滴,乙醚1滴,摇匀, 出现红紫色(放置后呈絮状沉淀),证实有Ca2+存在。
[备注]该法非常灵敏,可检出0.005 μg(微克)的Ca2+最低浓度0.01~0.1ppm<[用品]试管或点滴盘、滴管、氯宗代C试剂、乙醚、浓氨水[操作]在1~2滴试液中加入浓氨水1滴,氯宗代C试剂1滴,乙醚1滴,摇匀, 出现红紫色(放置后呈絮状沉淀),证实有Ca2+存在。
[备注]该法非常灵敏,可检出0.005Mg(微克)的Ca2+,最低浓度0.01~0.1ppm<钙离子的鉴定之三[原理] Ca2+ 的焰色反应为砖红色[用品]烧杯、铂丝环、1 :1盐酸、蒸馏水[操作]1、把铂丝先放在稀盐酸里洗净后,在无色火焰上灼烧,再在蒸馏水中洗净,又在火焰上灼烧,直到铂丝火焰上灼烧时呈无色。
2、用清洁的铂丝蘸取含有Ca2+勺盐溶液,放在酒精灯无色火焰上灼烧,火焰呈橙红色,证明溶液里有Ca2+。
[备注]如果不用铂丝,把脱脂棉绕在玻棒上,蘸取Ca2+的盐溶液,在酒精灯火焰上灼烧,焰色反应能持续较长时间,效果更好。
七、钡离子的鉴定[原理]Ba2+与K2CrO4试剂反应生成黄色BaCro4沉淀Ba2++ CrO42-=BaCrO4[用品]试管、试管架、滴管、铂丝环、酒精灯、10%K2CrO溶液、6mol ∙L—1盐酸[操作]取中性试液加入10%K2CrO溶液,生成黄色沉淀[备注]1 、为了与其它黄色铬酸盐沉淀区别开,应做焰色反应证实。
将铬酸钡沉淀过滤出,弃出滤液,在沉淀里加上6mol ∙L—1HCl1滴,用铂丝环沾取灼烧,黄绿色火焰出现证明Ba2+的存在。
2、也可以用稀H2SO4或Na2SO4溶液作试剂与Ba2+⅛成不溶于稀HCl的白色沉淀。
八、钙离子、锶离子、钡离子的鉴定钙离子、锶离子、钡离子的鉴定之一[ 原理] 钙、锶、钡及其挥发性化合物在受热时会发出各自特定波长的可见光,钙为砖红色;锶为洋红色,钡为黄绿色。
[用品]铂丝(如无铂丝可用无锈铁丝或曲别针代替)、直角玻璃管(一端为①2mm 的尖嘴)、酒精灯、CaCI2晶体、Sr(No3)2晶体、BaCI2晶体。
[ 操作]酒精灯焰因受空气的影响而跳动不定,且氧化焰(即火焰顶部)总呈黄色,使得焰色反应不够准确。
如果有一根直角玻璃管,一端为内径约2mm勺尖嘴,使尖嘴沿水平方向靠近酒精灯火焰底部约2cm处,用嘴经过导管吹气,可以获得淡蓝色接近酒精灯的火焰(如图)。
用沾过水的铂丝分别蘸取CaCI2、Sr(No3)2、BaCI2 的晶体粉末并放在上述酒精灯淡蓝色火焰上灼烧。
用铂丝蘸取另一种晶体粉末,必须把铂丝用蒸馏水、稀盐酸预先洗净。
当把洗后的铂丝放在火焰中灼烧时,只见铂丝红热而无任何焰色反应,则表示铂丝已经洗净。