第四組陽離子混合液分析一、實驗目的1．掌握第四組陽離子分組的依據和反應條件。2．掌握本組陽離子的鑒定方法，熟記本組離子鑒定反應及其特征。3．應用第四組陽離子分析特性分析鑒定含第四陽離子的未知溶液并報告分析結果。第一頁，編輯于星期一：十四點二十一分。Ba2＋、Sr2＋、Ca2+、K+、Na+、NH4+、Mg2+混合液分析

Ba2＋、Sr2＋、Ca2+、K+、Na+、NH4+、Mg2+NH4+的鑒定(氣室法)NaOH→NH3↑→濕pH試紙呈堿色，示有NH4+

NH4Cl—NH3·H2OΔ2min60-70℃（pH≈92mol·L-1(NH4)2CO3

BaCO3、CaCO3、SrCO3K+、Na+、NH4+、Mg2+

1mol·L-1(NH4)2CO3洗滌沉6mol·L-1HAcBa2＋、Sr2＋、Ca2+液（棄）第二頁，編輯于星期一：十四點二十一分。或:１mol·L-1HCl3mol·L-1NaAcKMnO4玫瑰紅酸鈉H2SO4?紅棕色沉淀紅色結晶示有Ba2＋3mol·L-1NaAc調pH≈4～5１mol·L-1K2CrO4

BaCrO4沉淀Sr2＋、Ca2+

、CrO4２－?顏色?

用熱水洗滌沉淀離心液合并NaOH(6mol·L-1)

沉淀不溶解

示有Ba2＋

Ba2＋、Sr2＋、Ca2+液（棄）第三頁，編輯于星期一：十四點二十一分。Sr2＋、Ca2+

、CrO4２－6mol·L-1NH3·H2ONa2CO3(S)CaCO3、SrCO3液CrO4２－（棄）1mol·L-1(NH4)2CO3洗滌沉淀２mol·L-1HAc溶解沉淀Sr2＋的檢出:玫瑰紅酸鈉(pH＝6～7)紅棕色沉淀

HCl沉淀溶解示有Sr2＋Sr2＋、Ca2+

飽和(NH4)2SO4

SrSO4↓白

Ca(SO4)22-示有Ca2＋

CaC2O4↓白示有Sr2＋第四頁，編輯于星期一：十四點二十一分。（2）K+、Na+、Mg2+分析

K+、Na+、NH4+、Mg2+

混合液→坩堝→6mol·L-1HNO310滴→△至近干，利用余熱蒸干,強火灼燒至不在有白煙，將NH3除盡，冷卻。

6mol·L-1HAc2滴、水6~7滴。溫熱→離心試管→離心分離。除NH4+Mg2+的鑒定

１滴混合液→點滴板→２滴鎂試劑→6mol·L-1生成藍色沉淀或溶液變藍示有Mg2+

Mg2+的鑒定

１滴混合液→點滴板→氨性緩沖液→鉻黑Ｔ

溶液呈紫紅色

示有Mg2+

Na+的鑒定：3滴試液→試管→濃HAc呈酸性,醋酸鈾酰數滴，95％乙醇

示有Na+第五頁，編輯于星期一：十四點二十一分。

K+、Na+、Mg2+

K+

的鑒定１滴混合液→試管Na3Co(NO2)6

生成黃色沉淀示有K+

K+

的鑒定１滴混合液→試管四苯硼化鈉生成白色沉淀示有K+

*NH4+與Na3Co(NO2)6也生成橙色(NH4)3Co(NO2)6沉淀，但它在熱溶液中分解。第六頁，編輯于星期一：十四點二十一分。第四組陽離子的分析（一）本組離子的分析特性

鈣鈉組：Ba2+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+（均無色）

第四組，可溶組

1·離子價態的穩定性

每種離子只有一種價態，且穩定。K+、Ca2+、Ba2+、Na+激發發射光譜（可見光區）焰色反應Ba2+：黃綠色Ca2+：磚紅色K+：紫色Na2+：黃色2·難溶化合物：碳酸鹽、鉻酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽

見下表：第四組離子與常用試劑的反應第七頁，編輯于星期一：十四點二十一分。Ba2+Ca2+Mg2+K+Na+NH4+(NH4)2CO3BaCO3↓白CaCO3↓白（MgOH)2CO3↓白———(NH4)2CO3+NH4ClBaCO3↓白CaCO3↓白————K2CrO4BaCrO4↓黃—————(NH4)2C2O4BaC2O4↓白CaC2O4↓白————NaOH—Ca(OH)2↓白※Mg(OH)2↓白——NH3↑NH3——Mg(OH)2↓白———H2SO4BaSO4↓白CaSO4↓白※

————焰色反應黃綠色磚紅色—紫色黃色離子試劑第四組離子與常用試劑的反應第八頁，編輯于星期一：十四點二十一分。3·絡合物形成氨羧類螯合物；Ca2+→Ca(SO4)22-(組內分離）；Ba2+

玫瑰紅酸鈉紅色螯合物↓（二）本組離子的分別鑒定IV組離心液濃HAC煮沸S↓，除去H2S↑離心液蒸干灼燒除銨鹽稀HCl溶液原試液氨性（或HAC）鋅粉，△金屬↓：消除共存離子的干擾溶液第九頁，編輯于星期一：十四點二十一分。1·Ba2+的鑒定K2CrO4試法：溶液HAC—NaAC(pH≈4~5)K2CrO4BaCrO4↓(黃)濃HCl，鉑絲火焰黃綠色BaCrO4↓不溶于HAC，與SrCrO4區別；BaCrO4↓不溶于NaOH，與PbCrO4區別；BaCrO4↓不溶于氨水，與Ag2CrO4區別。m=3.5μgρB=70μg·mL-1玫瑰紅酸鈉試法：

溶液中性玫瑰紅酸鈉紅棕色↓稀HCl鮮紅色↓（濾紙上）m=0.25μgρB=5μg·mL-1第十頁，編輯于星期一：十四點二十一分。2·Ca2+的鑒定CaC2O4試法：

IV組離心液ONaONaBa2+OOBa↓飽和（NH4)2SO4BaSO4↓(NH4)2Ca(SO4)2(NH4)2C2O4(pH>4)CaC2O4↓(白色結晶形）m=1μgρB=20μg·mL-1GBHA試法：磚紅色濃HCl，鉑絲火焰試液堿性，乙二醛雙縮（2-羥基苯胺）Na2CO3，CHCl3紅色螯合物↓第十一頁，編輯于星期一：十四點二十一分。—OH—NC—CHHN—HO——N—OC—CHHN—O—Cam=0.05μgρB=1μg·mL-13.Mg2+的鑒定除氨鹽的溶液堿性對硝基偶氮間苯二酚（鎂試劑）天藍色↓消除干擾離子：微酸性試液+鋅粉→除去大部分二組陽離子,NH3+NH4Cl+TAA△→除去剩余干擾離子;加堿煮沸除銨鹽m=0.5μgρB=10μg·mL-1鎂試劑H+黃色OH-紫紅色Mg(OH)2第十二頁，編輯于星期一：十四點二十一分。4·NH4+的鑒定（氣室法）取原試液堿，△試紙試紙變色試紙：①紅色石蕊試紙→變藍；

②

pH試紙→變堿色；

③奈氏試紙（K2HgI4的KOH溶液）→斑點變為紅棕色NH4++OH-=NH3↑+H2ONH3+2HgI42-+OH-=I—HgI—HgNH2I↓+5I-+H2O注：防止過度檢出，做空白試驗m=0.05μgρB=1μg·mL-1△原試液NaOH第十三頁，編輯于星期一：十四點二十一分。5·K+的鑒定Na3Co(NO2)6試法：除氨鹽的溶液中性（或HAC）Na3Co(NO2)6黃色結晶形↓2K++Na++Co(NO2)63-=K2Na[Co(NO2)6]↓(組成隨條件而變)強酸強堿破壞試劑：Co(NO2)63-+3OH-=Co(OH)3↓+6NO2-2Co(NO2)63-+10H+=2Co2++5NO↑+7NO2↑+5H2O主要干擾：NH4+→（NH4）2Na[Co(NO2)6]↓（黃色）m=4μgρB=80μg·mL-1四苯硼化鈉試法：除氨鹽的溶液中性、堿性(或HAC)四苯硼化鈉白色↓K++[B（C6H5）4]-=K[B（C6H5）4]↓（白）m=1μgρB=20μg·mL-1第十四頁，編輯于星期一：十四點二十一分。6·Na+的鑒定醋酸鈾酰鋅試法：除氨鹽的溶液中性或HAC酸性醋酸鈾酰鋅（1：8），乙醇，玻棒磨擦器壁檸檬黃色結晶形↓Na++Zn2++3UO22-+9AC-+9H2O=NaAC·Zn(AC)2·3UO2(AC)2·9H2O原試液飽和Ba(OH)2至堿性除去在部分陽離子、PO43-、AsO43-等陰離子（NH4）2CO3除Ba2+灼燒除銨鹽m=12.5μgρB=250μg·mL-1第十五頁，編輯于星期一：十四點二十一分。六、陽離子I~IV組系統分析簡表I~IV組分別鑒定NH4+、Fe3+和Fe2+室溫，HCl，[Cl-]=0.5mol·L-1，[H+]=2.0~2.4mol·L-1II~IV組AgCl(白)，Hg2Cl2(白)，PbCl2(白)0.3mol·L-1HCl,H2S,△或0.6~0.2mol·L-1HCl,TAA,△III~IV組PbS(黑)，Bi2S3(黑褐)，CuS(黑)，CdS(亮黃)，HgS(黑)，As2S3(淡黃)