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《分析化学》课程-微素材
微课编号 微课名称 定性分析
所属模块 定性分析的一般步骤 子模块 阴离子未知试样的分析
关键词 阴离子，初步试验，分别鉴定
是否通用 √通用 农产品 食品 是否重点建设 是 否
微课类型 实验实训型 微课形式 PPT动画式 教学设计模式 直观演示法
常见无机阴离子的分离与鉴别
一、实验目的
熟悉常见阴离子的有关性质并掌握它们的鉴别反应
进一步培养观察实验和分析现象中所遇到的问题的能力
二、实验原理
1、常见阴离子有以下13种：SO42-、、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、Ac－、NO3-、NO2-
在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点：
（1） 阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。
（2） 阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。
在阴离子的分析中，主要采用分别分析方法，只有在鉴定时，在某些阴离子发生相互干扰的情况下，才适当采取分离手段。但采用分别分析方法，并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。
由于阴离子间的相互干扰较少，实际上许多离子共存的机会也较少，因此大多数阴离子分析一般都采用分别分析的方法，只有少数相互有干扰的离子才采用系统分析法，如S2-、SO32-、S2O32-；Cl-、Br-、I-等。
混合阴离子分离与鉴定举例：
[例] SO42-、NO3-、Cl-、CO32-混合液的定性分析
(分析：由于这四个离子在鉴定时互相无干扰，均可采用分别分析法)
方案：
SO42-、NO3-、Cl-、CO32-

稀HCl酸化、BaCl2 稀HCl FeSO4、H2SO4 稀HNO3、AgNO3
BaSO4↓(白色) CO2 [Fe(NO3)]2+ AgCl↓(白)
初步试验包括挥发性实验、沉淀实验、氧化还原实验等，具体为：
A 沉淀实验
（1） 与 BaCl2的反应
在13支离心试管中分别滴加SO42、SiO32、 PO43-、SO32-、 CO32-、 S2O32、S2-、Cl- 、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-,各2滴，然后滴加一滴0.5M BaCl2。
反应方程式：
1) Ba2++ SO42-=BaSO4↓（白）
BaSO4↓+HCl= 不反应
2) Ba2++ SiO32-=BaSiO3↓（白）
BaSiO3+2HCl=H2SiO3↓(胶状)+BaCl2
3) 3 Ba2++2 PO43-=Ba3(PO4)2↓（白）
Ba3(PO4)2+3 HCl= BaCl2+H3PO4
4) Ba2++ CO32-=BaCO3↓（白）
BaCO3+2 HCl= BaCl2+H2O+CO2↑
5) Ba2++ SO32-=BaSO3↓（白）
BaSO3+2HCl= BaCl2+H2O+SO2↑
6) Ba2++ S2O32-=BaS2O3 ↓（白）
BaS2O3+2 HCl= BaCl2+H2O+SO2↑+S↓
而S2-、、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-中加入BaCl2后无现象。
(2) 与AgNO3的反应
反应方程式：
7) 2Ag++ SO42-=Ag2SO4 ↓（白）
Ag2SO4+HNO3= 不反应
8) 2Ag++ SiO32-=Ag2SiO3 ↓（白）
Ag2SiO3+2HNO3=H2SiO3+2AgNO3
9) 3 Ag++ PO43-=Ag3PO4 ↓（黄）
Ag3PO4+3 HNO3= AgNO3+ H3PO4
10）2Ag++ CO32-=AgCO3 ↓（白）
AgCO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑
11) 2Ag++ SO32-=Ag2SO3 ↓（黄）
Ag2SO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+ SO2↑
12) 2Ag++ 2S2-=Ag2S↓（黑）
13）Ag++ Cl-=AgCl↓（白）
AgCl+ HNO3= 不反应
14) Ag++ Br-=AgBr↓（黄）
AgBr+ HNO3= 不反应
15) Ag++ I-=AgI ↓（黄）
AgI+ HNO3= 不反应
其它离子如NO3-、NO2-、Ac-无明显现象。
B 挥发性实验
待检离子：SO32-、 CO32-、 S2O32、S2-、NO2-
反应方程式：
16）2H++ CO32-= H2O+CO2↑
17) 2H++ SO32-= H2O+SO2↑
18) 2H++ S2O32-= H2O+SO2↑+S↓（黄）
19) 2H++ S2-= H2S↑
20) 2H++ NO2-=NO↑+ H2O
C 氧化还原性试验
（1） 氧化性试验
21） 2I-+ 4H++ 2NO2-= 2NO↑+ 2H2O+I2
其余离子无明显现象。
（2） 还原性试验
KMnO4试验
22）2MnO4-+ 5SO32- + 6H+ =2Mn2++ 5SO42- +3H2O
23) 4MnO4-+ 5S2O32-+ 9H+= 10SO42-+4Mn2++18H2O
24) 2MnO4-+ 10Br-+ 16H+ =2Br2+2Mn2++8H2O
25) 2MnO4-+ 10 I-+ 16H+ =2I2+2Mn2++8H2O
26) 2MnO4-+ 5NO2-+ 16H+= 5NO3-+2Mn2++8H2O
27) 2MnO4-+ 10Cl-+ 16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O
28) 2 MnO4-+ 5S2-+ 16H+ = 5S↓（黄）+2Mn2++8H2O
其余离子无明显现象
I2-淀粉试验
I2 + S2- = 2I- + S↓
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62
H2O + I2 + 2SO32- = 2H+ + 2I- + SO42
三、实验方法
1、已知阴离子混合液的分离与鉴定
2、未知阴离子混合液的分析
某混合离子试液可能含有CO32-、NO2-、NO3-、PO43-、S2-、SO32-、S2O32-、SO42-、Cl-、Br-、I-，按下列步骤进行分析，确定试液中含有哪些离子。
（1） 初步检验
A 用pH试纸测试未知试液的酸碱性
如果溶液呈酸性，哪些离子不可能存在？如果试液呈碱性或中性，可取试液数滴，用3mol·L-1H2SO4酸化并水浴加热。若无气体产生，表示CO32-、NO2-、S2-、SO32-、S2O32-等离子不存在；如果有气体产生，则可根据气体的颜色、臭味和性质初步判断哪些阴离子可能存在。
B钡组阴离子的检验
在离心试管中加入几滴未知液，加入1~2滴1mol·L-1BaCl2溶液，观察有无沉淀产生。如果有白色沉淀产生，可能有SO42-、SO32-、PO43-、CO32-等离子(S2O32-的浓度大时才会产生BaS2O3沉淀)。离心分离，在沉淀中加入数滴6mol·L-1HCl，根据沉淀是否溶解，进一步判断哪些离子可能存在。
C银盐组阴离子的检验
取几滴未知液，滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。如果立即生成黑色沉淀，表示有S2-存在；如果生成白色沉淀，迅速变黄变棕变黑，则有S2O32-。但S2O32-浓度大时，也可能生成Ag(S2O3)23-不析出沉淀。Cl-、Br-、I-、CO32-、PO43-都与Ag+形成浅色沉淀，如有黑色沉淀，则它们有可能被掩盖。离心分离，在沉淀中加入6mol·L-1HNO3，必要时加热。若沉淀不溶或只发生部分溶解，则表示有可能Cl-、Br-、I-存在。
D 氧化性阴离子检验
取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，加CCl4 5~6滴，再加入几滴0.1mol·L-1KI溶液。振荡后，CCl4层呈紫色，说明有NO2-存在(若溶液中有SO32-等，酸化后NO2-先与它们反应而不一定氧化I-，CCl4层无紫色不能说明无NO2-)。
E还原性阴离子检验
取几滴未知液，用稀H2SO4酸化，然后加入1~2滴0.01mol·L-1 KMnO4溶液。若KMnO4的紫红色褪去，表示可能存在SO32-、S2O32-等离子。
根据(1)~(5)实验结果，判断有哪些离子可能存在。
（2） 确证性试验
根据初步试验结果，对可能存在的阴离子进行确证性试验。
四、注意事项
1、在观察BaS2O3沉淀时，如果没有沉淀， 应用玻璃棒摩擦试管壁， 加速沉淀生成。
注意观察Ag2S2O3在空气中氧化分解的颜色变化。
3、在还原性试验时一定要注意， 加的氧化剂KMnO4和I2-淀粉的量一定要少， 因为阴离子的浓度很低。如果氧化剂的用量较大时，氧化剂的颜色变化是不容易看到的。
《分析化学》课程-微测试
一、单选题
1、一阴离子未知液，在酸性条件下加入AgNO3试剂，产生白色沉淀，放置后沉淀由白变棕变黑，试液中肯定存在的离子是（ ）。
A．Cl-
B．I-
C．S2-
D．S2O32-
参考答案：D
难度：中
2、有一阴离子未知液，用稀HNO3调至酸性后，再加入AgNO3试剂，并无沉淀产生，则可以确定（ ）。
A．CO32-、SO42-、SO32-不存在
B．NO2-、Ac-不存在
C．S2-、Cl-、Br-、I-不存在
D．PO43-、AsO43-、AsO33-不存在
参考答案：C
难度：低
3、下列离子在挥发性试验中呈阳性的是（ ）。
A．NO2-
B．Cl-
C．S2O32-
D．I-
参考答案：A
难度：中
二、多选题
1、在酸性溶液中既能使 KMnO4溶液退色，又能使 I2淀粉溶液退色的阴离子是（ ）。
A．S2-
B．NO2-
C．CO32-
D．S2O32-
E．CN-
参考答案：A；D
难度：中
2、用AgNO3鉴别氯离子，对测定有干扰的物质是（ ）。
A．CaSO4
B．KI
C．KMnO4
D．K2Cr2O72-
E．KBr
参考答案： B；C；D；E
难度：中
三、判断题
1、制备阴离子分析溶液要去除试样中所有的金属离子。
参考答案：F
难度：低
2、在某盐的溶液中，滴加BaCl2溶液后，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，则该盐溶液中
一定存在SO42-。
参考答案：F
难度：中
3、NO2- 和I- 不能共存。
参考答案：T
难度：中
四、填空题
1、在阴离子定性分析中，阴离子试验的强还原性试剂是___________________。
参考答案：I2-稀H2SO4-淀粉
难度：中
2、制备阴离子试液时，应加______________________试剂进行转化，此制备方法的优
点是 。
参考答案：Na2CO3溶液；除去NH4+、K+、Na+以外的重金属阳离子而不改变阴离子的价态
难度：中
五、简答题
1、有一能溶于水的混合物，已经在阳离子分析中鉴定出有Pb2+，问在阴离子分析中哪些离子可不必鉴定？
参考答案：因为第一、二组阴离子的铅盐难溶于水，而混合物能溶于水且含有Pb2+，所以第一、二组阴离子，如SO42-、CO32-、PO43-、SiO32-、S2O32-(大量)和Cl-、Br-、I-、S2-可不鉴定。
难度：中
2、某阴离子未知溶液经初步试验结果如下：
（1）酸化时无气体产生；
（2）加入BaCl2时有白色沉淀析出，再加HCl后又溶解；
（3）加入AgNO3有黄色沉淀析出，再加HNO3后发生部分沉淀溶解；
（4）试液能使KMnO4紫色褪去，但与KI、碘-淀粉试液无反应。
试指出：哪些离子肯定不存在？哪些离子肯定存在？哪些离子可能存在？
参考答案：
（1）CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2- 不存在
（2）SO42-不存在
（3）PO43-一定存在
（4）Cl-、I-、Br- 可能存在
难度：高
综合题
1、有一阴离未知溶液，在初步试验中得到以下结果，试将应进行分别鉴定的阴离子列出。
（1）加稀H2SO4时有气泡发生；
（2）在中性时加BaCl2有白色沉淀；
（3）在稀HNO3存在下加AgNO3得白色沉淀；
（4）在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无变化；
（5）在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无变化；
（6）在稀H2SO4条件下加KMnO4，紫红色褪去。
参考答案：
（1）加稀H2SO4有气泡产生，则SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-可能存在
（2）在中性溶液中加BaCl2溶液有白色沉淀，则SO42-﹑SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-可能存在。
（3）在稀HNO3存在下加AgNO3溶液有白色沉淀，则Cl-可能存在；Br-﹑I-﹑S2-不可能存在。
（4）在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无明显变化，则NO2-不可能存在。
（5）在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无明显变化，则SO32-﹑ S2O32-﹑ S2-不可能存在。
（6）在稀H2SO4酸性条件下加KMnO4紫红色褪去，则SO32-﹑S2O32-﹑ Cl-（大量）﹑Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-可能存在。
从以上各初步实验结果来看，肯定不存在的阴离子有：Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-﹑SO32-﹑SO32-﹑S2O32- 。所以还应进行分别鉴定的阴离子为：SO42-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-﹑ Cl-﹑NO3-和Ac-七种阴离子。
难度：高

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