CIBrI混合離子的分離與鑑定

2021-03-03 22:09:12 字數 2185 閱讀 5846

[參考資料]ci-、br-、i-混合離子的分離與鑑定

王晏婷(上海教育學院化學系)

通常,欲在陰離子混合液中分別鑑定cl—、br—、i—各種離子時,為了排除其它還原性離子的干擾,首先要在酸性條件下加入足量agno3溶液,使鹵素離子均形成agx沉澱而與其它陰離子分離,然後將agcl、agbr與agi再分離與鑑定。

一、agcl與agbr、agl的分離

在以往教科書及有關參考書中採用的是(nh4)2co3溶液或nh4hco3溶液,利用nh4+水解產生的nh3,使溶解度較大的agcl溶解,而agbr、agl基本上不溶。但由於此溶解反應是在溫熱條件下進行,水解nh3的濃度不易控制,因而在溶解agcl的同時,也有一部分agbr溶解了,這樣往往會引起br—失檢及cl—的過檢。

鑑於上述情況,在一些參考書的啟發下,決定試用公尺勒試劑,此試劑是在稀氨水中加入少量agno3由於氨是過量的,因此相當在稀氨水中引入了少量ag(nh3)2+絡離子,nh3遇到agcl或agbr即發生如下反應:

agcl+2nh3ag(nh3)2+cl—

agbr+2nh3ag(nh3)2++br—

度較大,所受的影響就相對較小,而agbr的溶解度比agcl小,因此所受的影響就較大,以此來達到agcl與agbr分離的目的。但是經過實踐發現,使用公尺勒試劑後,雖然能保證agbr不溶,但agcl的溶解也受到很大的影響,常會引起cl—的失檢。針對這個問題,對公尺勒試劑進行了改進,在固定nh3的濃度為0.

25mol·l—1變化agno3用量,以改變

agno3為最佳條件,在此條件下agcl大部分溶解,而agbr基本不溶,離心分離後於清液中加hno3酸化,此時能得到明顯的白色凝膠狀沉澱,即證明cl—存在。

二、agbr、agl的轉化溶解

為了進一步檢驗br—及i—,因此要將agbr、agl轉化為可溶性br-及i-,過去是在沉澱上加入活潑金屬鋅粉或鎂粉,使其與agbr、agi發生置換反應,形成可溶性znbr2及zni2並析出銀單質,但由於此轉化反應在固相,且要發生電子的轉移,因此轉化反應較難發生,具有轉化時間長(一般需攪拌10~15min轉化不完全等缺點,尤其是agi更難轉化,所以經常造成i—的失檢,針對上述情況,我們參閱了有關資料改用新配製的(nh4)2s為沉澱劑,在加入過量(nh4)2s溶液於agbr、agi沉澱上,由於在相同條件下,ag2s的溶解度為5.8×10—17mol·l—1,agbr的溶解度為7.1×10—7mol·l—1而agi溶解度為9.

1×10—9,ag2s的溶解度遠遠小於agbr和agi,因此以上沉澱轉化是較容易進行的。實驗結果是令人滿意的,它具有反應速率快(一般只需1~2min且轉化完全等優點,多餘的s2—可加入zn(no3)2或zn(ac)2使其生成zns沉澱而除去。以上反應的離子方程式為:

2agbr+s2—=ag2s↓+2br—

2agi+s2—=ag2s↓+2i—

s2—+zn2+=zns↓

在除去沉澱後的清液,經酸化後,仍可用naocl來鑑定br—和i—,實驗現象非常明顯,i—一般也不會失檢。

下表用對比法比較上述兩種轉化反應的完全程度。

三、實驗操作步驟

取陰離子混合液6滴於離心管中,用6molhno3酸化後,於沸水浴中溫熱,片刻後,加入5—6滴0.2moll—1agno3溶液,繼續溫熱2~3min,取出離心分離,加入1滴0.2agno3試驗沉澱是否完全,若沉澱不完全,可照上法再加溫熱離心一次,如沉澱完全,則棄去清液,沉澱用20滴蒸餾水洗三次。

注*1 直接測定法已知混合液,不經生成agx沉澱及進行沉澱的轉化,直接將混合液酸化後,加naoci檢cl—和br—。

*2cci4層呈紫色示有i-,cci4層呈橙色示有br—。

*31ml25滴。

注:**中,畫有│表示溶液,劃有‖表示沉澱。

四、所需特殊試劑配製方法

1.agno3—nh3氨溶液。溶1.1gagno3於少量水中,加入17ml濃氨水,然後用蒸餾水稀釋至1l。

2.zn(no3)2(1mol·l—1)。溶解298gzn(no3)2·6h2o於蒸餾水中,並稀釋至1l。

3.(nh4)2s(3mol·l—1),在20ml濃氨水中,通入h2s,直至不再吸收,然後再加入20ml濃氨水,用水稀釋至100ml(配好後使試劑儲存在5℃以下冰箱內,以防變質,或隨用隨配)。

4.nacl溶液。在30ml1mol·l—1naoh溶液中,通入氯氣直至飽和(應當同時冷卻)。取此試劑1滴於紅色石蕊試紙上,試紙應先顯藍色,然後由於漂白作用而呈無色。

如不顯藍色,應在試液中滴加2mol·l—1naoh至略呈鹼性。(使用時取此溶液並用蒸餾水以1∶4比例稀釋)。

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