化学基本原理谁有化学的基本原理;化学热力学;反应速率与化学平衡;物质结构及元素化学

化学基本原理谁有化学的基本原理;化学热力学;反应速率与化学平衡;物质结构及元素化学
化学基本原理
谁有化学的基本原理;化学热力学;反应速率与化学平衡;物质结构及元素化学

化学基本原理谁有化学的基本原理;化学热力学;反应速率与化学平衡;物质结构及元素化学
Al3+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+离子混合液的分离和鉴定
方法概述
这8种离子的氯化物都溶于水,在0.3mol/L盐酸溶液中不被硫化氢沉淀,但在 NH3 -NH4缓冲溶液中与硫化氢作用,Al3+和Cr3+生成 Al(OH)3和Cr(OH)3沉淀,其它的离子都生成相应的硫化物沉淀.这8 种阳离子组成硫化氢系统分析中的碱性硫化氢组或被称为铁铝组,在硫化氢系统分析程序上 又称为第三组
这些阳离子绝大多数是d区金属元素阳离子,未成对电子的存在使得它们的阳离子在水溶液中 呈现一定的颜色,同时又使它们具有强烈的形成配离子的倾向.下表是这些阳离子以及某些 配离子的颜色,但如果试液无色,也不能排除有色离子的存在,因为当某些离子含量很小或不 同颜色发生互补现象时,溶液几乎无色.
离子 颜色 离子 颜色
[Cr(H2O)6]3+ 蓝紫色 [Fe(H2O)6]2+ 淡绿色
[CrCl(H2O)5]2+ 绿色 [Fe(H2O)6]3+ 淡紫色
[Co(H2O)6]2+ 玫瑰红 [Fe(OH)(H2O)5]2+ 琥珀色
[Co(NH4)6]2+ 褐色 [FeCl(H2O)5]2+ 黄色
[Co(NCS)4]2+ 蓝绿色 [FeSCN]2+ 血红色
[Co(NH3)5(H2O)]3+ 红色 [Mn(H2O)6]2+ 粉红色
[Ni(H2O)6]2+ 淡绿色 [Ni(NH4)6]2+ 蓝紫色
在上述8种离子中,除Al3+和Zn2+以外,其它离子属不饱和电子构型,由于次外层的d轨道电子可以全部或部分参与成键,因而常表现出可变价态,具有氧化还原性质.这些性质在离子的分离和鉴定中显得十分重要.如利用Mn2+和Cr3+的还 原性,在碱性条件下可将它们氧化为MnO2和CrO42-.在酸 性条件下,NaBiO3氧化Mn2+为MnO4-的反应,被 用来鉴定Mn2+.
分析说明
在氢氧化钠作用下,两性元素铝,铬,锌的氢氧化物溶解在过量碱中,而与非两性元素分离.同时锰和铬又被过氧化氢氧化成四价锰和六价铬.
Mn(OH)2 + H2O2 → MnO2 + 2H2O
MnO2和Co(OH)3在HNO3中溶解不显著,在酸性溶液中用 H2O2还原可提高溶解性,反应如下：
MnO2 + H2O2 + 2H+ → Mn2+ + 2H2O + O2
2Co(OH)3 + H2O2 +4H+ → 2Co2+ + 6H2O + O2
在酸性溶液中ClO3-将Mn2+氧化为MnO2而与 铁、钴、镍分离.
3Mn2+ + ClO3- + 3H2O → 3MnO2 + 6H+ + Cl-
用HNO2作还原剂将MnO2再还原为Mn2+,用铋酸钠氧化为 紫色的MnO4-,这是鉴定二价锰离子的特征反应：
2Mn2+ + 14H+ + 5NaBiO3 → 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O + 5Na+
利用铁、钴、镍离子与氨水不同作用,将其分离.三价铁离子与过量氨水作用只生成氢氧化 铁沉淀,而钴与镍都生成相应的氨配合离子而溶解.
实验中用两个反应证实铁离子的存在.在酸性溶液中,二价铁离子与铁氰化钾反应生成普鲁 士蓝沉淀,可证实二阶铁的存在.三价铁可与硫氰根离子作用显血红色.
Fe3+ + SCN- → [Fe(SCN)]2+
Co2+与SCN-反应生成蓝绿色的[Co(SCN)4]2-配离子,可证实 Co2+存在.此配离子可被戊醇煤炭萃取.
为了防止铁离子的干扰,加入 NaF 使铁离子形成 [FeF6]3-,而将 铁离子掩蔽起来.
镍离子与丁二酮肟（HDMG）作用,生成红色的沉淀来鉴定镍的存在.
Cr2O72-与过氧化氢作用生成蓝色过氧化铬 CrO5,在 乙醚中显蓝色,可证实是铬的存在.
Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ → 2CrO5 + 5H2O
铝离子的证实中,在 HAc—NaAc缓冲溶液中,Al3+与铝试剂作用,生成红色沉淀.
锌离子用硫代乙酰胺（TAA）证实,TAA水解产生硫离子,而硫化锌是唯一的白色硫化物沉淀,且溶于稀盐酸.