设计一分离和鉴定混合离子Al3+,Mn2+,Fe3+,Ni2+的分离图

8种氯离子可溶于水，为0.3mol / L的盐酸溶液中是不是氢硫化物沉淀，但与该角色的NH3-NH4缓冲溶液中的硫化氢，Al3 +的和Cr3 +生成的Al（OH）3和Cr（OH） 3沉淀，离子等。生成相应的硫化物沉淀。阳离子组合物，8种碱性硫化氢组分析的硫化氢系统或称为铁和铝的组中，也被称为第三基上的氢硫化物系统的分析程序绝大多数这些阳离子是块的d的金属元素的阳离子，一个未成对电子的存在下，例如，其在水溶液中的阳离子呈现出一定的颜色，并且，使他们有一种倾向，形成一个强的络合离子。下表是这些阳离子和某些复杂的离子的颜色，但是如果测试溶液是无色的，但也不能排除的着色离子的存在下，因为当一些离子的含量是小的，或不同的颜色互补的现象发生，该溶液是几乎无色的。 离子色离子的颜色〔Cr（H2O）6] 3 +蓝紫色的Fe（H2O）6] 2 +浅绿色率[CrCl（H2O）5] 2 +绿色的[Fe（H2O）6] 3 +薰衣草有限公司（H2O）6] 2 +玫瑰红的[Fe（OH）（H2O）5] 2 +琥珀有限公司（NH4）棕色[6] 2 +氯化铁（H2O）5] 2 +黄色公司（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 +浅绿色镍（NH4）6] 2 +的蓝紫色AL3除了上述8 +和Zn 2 +离子，和其他离子，不饱和的电子组态，第二外层d轨道的电子可以是全部或部分涉及的键，这往往表现出不同的价态，具有氧化还原性。离子的分离和鉴定，这些属性是非常重要的。如使用的Mn2 +和Cr3 +在碱性条件下可以减少被氧化为MnO2的形式，。在酸性条件下，NaBiO3氧化反应MnO4，用于识别的Mn2 +的Mn2 +。 分析氢氧化钠，氢的性别元素铝，铬，锌氧化钾溶于过量的碱的分离与非性别中的作用元素。铬锰和氢氧化过氧化成四价锰和六价铬。 锰（OH）2 + 2H2OMnO2和Co（OH）3溶于HNO3 + H2O2→二氧化锰是不显着，减少可改善与H2O2在酸性溶液中的溶解度，反应如下：二氧化锰+ H2O2 + 2H +→Mn2 +的+ 2H2O + O22Co（OH）3 + H2O2 +4 H +→的2CO2 + + 6H2O + O2在酸性溶液中ClO3的Mn2 +氧化二氧化锰，铁，钴，镍分离。 3Mn2 + ClO3-+ 3H2O→3MnO2 + 6H + +的Cl-作为一种还原剂为MnO2，然后还原对Mn2 +紫色MnO4铋钠，氧化，识别的二价锰离子的特征的反应：2Mn2 + 14H与亚硝酸+ + 5NaBiO3→2MnO4 + 5Bi3 + 7H2O +的5Na +使用不同的铁，钴，镍离子和氨的影响，将其分离。而钴和镍的溶解的三价铁离子与过量的氨作用只有氢氧化铁沉淀，生成相应的氨络合物离子。的实验中使用2铁离子的存在下的反应来确认。在酸性溶液中，二价铁离子和铁氰化钾反应普鲁士蓝的沉淀，可以证实的存在下铁的第二顺序。血红色的硫氰酸铁离子显著。铁+ + SCN-→[Fe（SCN）的] 2 + CO2 +与SCN生成蓝绿色的[Co（SCN）4] 2 - 配离子可核实的CO2 +存在。这种复杂的离子可以是煤戊醇萃取。 为了防止通过加入氟化钠，以便一起被屏蔽的铁离子形成[FeF6] 3 - ，和铁离子，铁离子的干扰。的镍离子与二甲基乙二肟（HDMG），红色沉淀物的作用产生，以确定镍的存在。的生成蓝色Cr2O72 - 氢过氧化物超过的铬氧化物CrO5，在乙醚中的蓝色，可确认存在有铬。 Cr2O72-+ 4H2O2 + 2H +→2CrO5 +离子5H2O铝，确认在醋酸 - 醋酸钠缓冲溶液中的Al3 +与铝试剂形成一个红色的沉淀物。硫代乙酰胺（TAA），一个锌离子证实TAA水解硫离子，而ZnS是唯一的白色硫化物沉淀，并溶解在稀盐酸中。 设计分离AG +和Pb2 +和Fe2 +和Al3 +，Zn2 +的中，Fe3 +，Cu2 +的第一次使用的硫化物FeS的溶解度差异PBS溶解在热的，饱和的乙酸铵溶液，溶于稀酸，而其余的是AGS 第二，以及适当的pH值上升，的Fe3 +，的Fe（OH）3形式的沉淀，过滤，在滤液中加入过量的氨中和产生的Al（OH）3沉淀，过滤，并将滤液，加入适量的硫化钠，后酸化，锌硫化物溶于稀酸，但硫化铜的不溶性 硫化锌（硫化锌）的化学式硫化锌。自然发生的闪锌矿锌硫化矿。 硫化锌仅是普通的白色金属硫化物，熔点为1700±20°C，密度4.102克/厘米3（25°C）在水中的溶解度小，易溶于盐酸，不溶于乙酸。硫化锌流燃烧变换晶体，在其结构单元中，硫的生活锌原子构成的四面体，锌还含硫四面体配位编号4的硫化氢气体。硫化铵（NH 4）2 S，在锌的盐溶液中加入，为白色硫化锌沉淀：的Zn 2 +（NH 4）2 S→的ZnS +2 NH + 4得到含有微量的铜或银化合物，硫化锌晶体，可以发出不同的荧光彩色电视，示波器，和透视的移动设备可以是。 （硫化铜）的CuS的硫化铜的化学式。黑色粉末或块状，密度为4.6克/厘米3不溶于水，稀酸，溶于热的稀硝酸或浓氰化钠溶液：3CuS +2 NH - 3 +8 H + 3Cu 2 + +2 +3 S +4 H 2 O 2CuS +6 CN - →2CU（CN） - 2 +2 S 2 - +（CN）2 加热时会转化为氧化亚铜硫醚，Cu 2 S的。硫化氢气体进入的Cu 2 +离子，在酸性溶液中，可用黑色的硫化铜沉淀。它可以用来作为涂布在船的底部。 硫化铁（硫化铁）的铁和硫的化合物称为二硫化铁，硫化铁三硫化铁。 两个铁硫化物FeS 2，为黄色晶体，其主要成分的黄铁矿，反磁性。的熔点黄铁矿为1171℃，密度为5.0克/厘米3，具有立方晶格，当一个非活性物质，在室温下，温度升高变活泼，在空气中加热，氧化成三氧化二铁（氧化铁）和碳的硫在真空下加热至600℃，上述得到的硫。二硫化铁可以用于硫酸行业。 硫化亚铁硫化亚铁为黑褐色的色块倾斜1193?1199℃，密度为4.74克/厘米3，不溶于水，溶于酸的水溶液中，同时生成硫化氢很容易被氧化，在空气中加热，在真空中加热到1100℃得到的上述硫。硫化亚铁可能是直接响应系统中的两个元素，由亚铁盐水溶液与碱金属硫化物的作用而得。它可用于在实验室中发生硫氢体，也可用于陶瓷和油漆颜料工业。 三硫化二铁Fe 2 S 3黄绿色固体，相对密度为4.3，强烈的热分解不溶于水，热水，分解成硫化亚铁，硫酸分解释放的情况下，硫化氢气体。 （leadsulfide）硫化铅化学式PBS中。方铅矿的主要成分。 黑色硫化铅的立方晶体，熔点为1114℃，密度为7.5克/厘米3，不溶于水和稀酸，溶解在浓硝酸。随着碱和十二烷基硫酸钠（或硫化铵）是无效的，煅烧在空气中可被转换成一氧化铅成的过氧化氢的作用下的硫酸铅。的金属引线和元素硫在加热的作用下，氢硫化物或硫化物钠（或硫化铵）含有Pb 2 +的解决方案可以有硫化铅。方铅矿是最重要的工业方铅矿的系统铅原料的。作为半导体，可以使用高纯度的硫化铅。 硫化汞（mercuricsulfide）化学式硫化汞。有黑色和红色两种晶体。在自然界中存在朱砂红色硫化汞，朱砂朱砂也被称为密度8.10克/厘米3，583.5°C升华。 黑色的硫化汞密度7.73克/厘米3，并加热至386℃，即加上红色氧化汞的更改。 硫化汞溶解在盐酸或硝酸，但溶于王水：3HgS 12盐酸+2 HNO 3→3 [的HgCl 4] 2 - +6 H + 3 S +2 NO +4 H？ ò分解，在空气中燃烧的汞和硫，硫化汞和硫的燃烧成二氧化硫。硫化氢成酸性汞（II）盐溶液中，可以生成黑色的硫化汞，它是一个小的金属硫化物的溶解度在大多数。硫化汞可用于塑料的着色，密封蜡，颜料也做。朱砂可以制定印泥。绝大多数②硫化物金属硫化物是不溶于水，难溶于酸。金属硫化物被分为三类，根据水中的溶解度。的硫醚溶解于水：碱金属和碱土金属硫化物（K 2 S，硫化钠，MgS和CaS的，SRS，BAS），（NH4）2S 不溶于水和溶于稀酸，硫化材料：MNS，硫化物，Fe2S3，COS，硫化镍的硫化锌（从10-15到10-25的溶解度产品）。 不溶于水，不溶于稀酸硫化物的CuS，Cu2S，AGS，硫化镉，硫化汞，Hg2S，SNS，SNS2，PBS ...... Al2S3和Cr2S3完全在水中水解，沉淀的Al（OH）3和Cr（OH）3沉淀，并释放H2S气体，所以实际得到的氢氧化物的水溶液中，而不是硫化物。 Al2S3 + 6H2O =除2A1（OH）3↓+ 3H2S↑Cr2S3 + 6H2O = 2CR（OH）3↓+ 3H2S↑因此，Al2S3，Cr2S3只干法制备。 硫化物的化学反应：硫化钠+ H2O =硫氢化钠+氢氧化钠氯化亚铁+（NH4）2S硫化亚铁↓+ 2NH4Cl 氯化亚铁+ H2S = FeS的↓+ 2HCl的氯化铜+ H2S =的CuS↓+ 2HCl的3CuS + 8HNO3（浓缩）= 3Cu（NO3）3 + 2NO↑+ 3S↓+ 4H2O 3HgS + 2HNO3 + 12HCl = 3H2 [HgCl4] + 2NO ↑+ 3S↓+ 4H2O

Al3+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+离子混合液的分离和鉴定2009-06-16 20:38 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 + 2H2OMnO2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 + O22Co(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。 设计分离Ag+，Pb2+,Fe2+以及Al3+,Zn2+,Fe3+,Cu2+第一个，利用硫化物溶解性差异，PbS溶于热的饱和醋酸铵溶液，FeS易溶于稀酸，余下的就是AgS第二个，适当升高pH，Fe3+即以Fe(OH)3形式沉淀，过滤，滤液加入过量氨水，生成Al(OH)3沉淀，过滤，滤液中和，加入适量硫化钠，之后酸化，硫化锌溶于稀酸，但是硫化铜不溶硫化锌（zinc sulfide ）化学式 ZnS 。自然界存在的闪锌矿是硫化锌矿。硫化锌为仅有的普通白色金属硫化物；熔点 1700 ±20 ℃，密度 4.102 克/ 厘米 3（25 ℃）；在水中溶解度很小，溶于盐酸，不溶于乙酸。硫化锌在硫化氢气流中灼烧后转化为晶体，其结构单元中，硫居于锌原子构成的四面体中，锌也在硫的四面体中，配位数都为4 。在锌盐溶液中加入硫化铵（NH 4 ）2 S ，可得白色硫化锌沉淀：Zn 2+ +(NH 4 ) 2 S →ZnS+2NH + 4含有微量铜或银化合物的硫化锌晶体，能发射出不同的荧光颜色，可用于电视机、示波器和X 射线器件。硫化铜（copper sulfide ）化学式CuS 。黑色粉末或团块；密度4.6 克/ 厘米3 ；不溶于水和稀酸，能溶于热的稀硝酸或浓的氰化钠溶液：3CuS+2NH -3 +8H + 3Cu 2+ +2NO+3S+4H 2 O2CuS+6CN - →2Cu(CN) - 2 +2S 2- +(CN) 2加热会转变成硫化亚铜 Cu 2 S 。将硫化氢气体通入 Cu 2+ 离子的酸性溶液，可得黑色硫化铜沉淀。它可用作船底的涂料。硫化铁（iron sulfides ） 铁和硫的化合物的通称，主要有二硫化铁、硫化亚铁和三硫化二铁。二硫化铁 FeS 2为黄色晶体，是黄铁矿的主要成分，有反磁性。黄铁矿的熔点为1171 ℃，密度 5.0 克/ 厘米 3 ，具有立方晶格；室温时为非活性物质，温度升高后变活泼，在空气中加热，氧化成三氧化二铁（见氧化铁）和二氧化硫；在真空中加热到600 ℃以上得到硫。二硫化铁可用于硫酸工业。硫化亚铁 FeS 为棕黑色块状物；熔点1193 ～1199 ℃，密度4.74 克/ 厘米 3 ；不溶于水，溶于酸的水溶液，同时产生硫化氢；在空气中加热容易氧化，在真空中加热到 1100 ℃以上得到硫。硫化亚铁可由两个元素直接反应制得，也可由亚铁盐水溶液与碱金属硫化物作用而得。在实验室中它可用来发生硫化氢气体；还可用于陶瓷和油漆颜料工业。三硫化二铁 Fe 2 S 3为黄绿色固体；相对密度 4.3 ；强热则分解；不溶于水，在热水中分解成硫化亚铁和硫；遇酸分解，放出硫化氢气体。硫化铅（leadsulfide ）化学式PbS 。为方铅矿的主要成分。硫化铅为黑色立方晶体；熔点1114 ℃，密度7.5 克/ 厘米3 ；难溶于水和稀酸，溶于浓硝酸。与碱和硫化钠（或硫化铵）都不起作用；在空气中煅烧可转化成一氧化铅；在过氧化氢作用下会变成硫酸铅。将金属铅与单质硫在加热下作用，或者用硫化氢或硫化钠（或硫化铵）与含Pb 2+ 的溶液作用，都可得硫化铅。方铅矿是工业上最重要的铅矿，是制铅的原料。高纯度的硫化铅可用作半导体。硫化汞（mercuricsulfide ）化学式HgS 。有黑色和红色两种晶体。自然界存在的辰砂是红色硫化汞，又称朱砂或丹砂；密度8.10 克/ 厘米3 ， 583.5 ℃升华。黑色硫化汞的密度7.73 克/ 厘米3 ，受热至386 ℃即转变为红色氧化汞。硫化汞不溶于盐酸或硝酸，但溶于王水：3HgS+12HCl+2HNO 3 →3[HgCl 4 ] 2- +6H + +3S+2NO+4H 2 O硫化汞在空气中灼烧时分解为汞和硫，硫再燃烧成二氧化硫。硫化氢通入酸性汞（Ⅱ）盐溶液中，可生成黑色硫化汞，它是金属硫化物中溶解度最小的。硫化汞可用于塑料、火漆的着色，也可做颜料。辰砂可配制印泥。②硫化物绝大多数金属硫化物难溶于水，有些还难溶于酸。金属硫化物依水中溶解度分为三类。溶于水的硫化物：碱金属和碱土金属硫化物（K2S、Na2S、MgS、CaS、SrS、BaS）、(NH4)2S不溶于水而溶于稀酸的硫化物：MnS、FeS、Fe2S3、CoS、NiS、ZnS（溶度积介于10-15～10-25之间）。不溶于水也不溶于稀酸的硫化物：CuS、Cu2S、AgS、CdS、HgS、Hg2S、SnS、SnS2、PbS……其中Al2S3和Cr2S3在水中发生完全水解，析出Al（OH）3和Cr（OH）3沉淀，并放出H2S气体，所以在水溶液中实际得到的是它们的氢氧化物而不是硫化物。Al2S3+ 6H2O ＝ 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑Cr2S3+ 6H2O ＝ 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑因此，Al2S3、Cr2S3只能用干法制备。硫化物的一些化学反应：Na2S + H2O ＝ NaHS + NaOHFeCl2 + (NH4)2S ＝ FeS↓ + 2NH4ClFeCl2 + H2S ＝ FeS↓ + 2HClCuCl2 + H2S ＝ CuS↓ + 2HCl3CuS + 8HNO3(浓) ＝ 3Cu(NO3)3 + 2NO↑+ 3S↓+ 4H2O3HgS + 2HNO3+ 12HCl ＝ 3H2[HgCl4] + 2NO↑+ 3S↓+ 4H2O

在我国铁基材料也称为黑色金属材料，非铁基材料也称为有色金属材料；广义的黑色金属还包括黑色金属合金，以黑色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金；广义的有色金属还包括有色合金，有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。 在ASME材料材料中，SA开头的表示铁基材料，SB开头的表示非铁基材料。SA-铁基材料是以铁（铁、铬、锰）为基体（通常其含量大于50%）的材料，也包括相关的合金；SB-非铁基材料是以铁、铬、锰以外的其它材料为基体（通常其含量大于50%）的材料，并包括相关的合金。中国在1958年，将铁、铬、锰列入黑色金属；并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。

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