实验十五　离子鉴定和未知物的鉴别

一、实验目的

① 运用所学的元素及化合物的基本性质,进行常见物质的鉴定或鉴别。

② 进一步巩固常见的阳离子和阴离子重要反应的基本知识。

二、实验原理

对未知物需要鉴别时,通常可根据以下几个方面进行判断。

① 物态　观察试样在常温下的状态;观察试样的颜色;嗅、闻试样的气味。

② 溶解性　首先检验是否溶于水,在冷水中怎样?热水中怎样?不溶于水的再依次用盐酸、硝酸检验其溶解性。

③ 酸碱性　直接通过对指示剂反应判断酸和碱;借助既能溶于碱,又能溶于酸判断两性物质;可溶性盐的酸碱性可用其水溶液来判别;据试液的酸碱性来排除某些离子存在的可能性。

④ 热稳定性

⑤ 鉴定或鉴别反应

在基础无机化学实验中鉴定反应大致采用以下几种方式:通过与某试剂反应,生成沉淀,或沉淀溶解,或放出气体;必要时再对生成的沉淀和气体做性质实验;显色反应;焰色反应;硼砂珠试验;其他特征反应。

三、实验仪器与试剂

1.实验仪器

试管若干、烧杯若干、离心机、过滤系统等。

2. 试剂

CuO、Co₂O₃、PbO₂、MnO₂、AgNO₃、Pb(NO₃)₂、NaNO₃、Cd(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、KNO₃、Mn(NO₃)₂、NaNO₃、Na₂S₂O₃、Na₃PO₄、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂SO₄。

四、实验步骤

根据以下实验内容列出实验用品及分析步骤。

(1)区别二片银白色金属　铝片和锌片(分别用A、B表示)。

(2)鉴别四种黑色和近于黑色的氧化物　CuO、Co₂O₃、PbO₂、MnO₂。

(3)未知混合液1、2、3分别含有Cr3+、Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+离子中的大部分或全部,设计一个实验方案以确定未知液中含有哪几种离子,哪几种离子不存在。

(4)盛有以下八种硝酸盐溶液的试剂瓶标签被腐蚀,试加以鉴别。AgNO₃、Pb(NO₃)₂、NaNO₃、Cd(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、KNO₃、Mn(NO₃)₂。

(5)盛有下列七种固体钠盐的试剂瓶标签脱落,试加以鉴别。NaNO₃、Na₂S₂O₃、Na₃PO₄、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂SO₄。

五、注意事项

试纸取用:把一小块试纸放在洁净的点滴板上,注意不能用湿手摸试纸,用洁净、干燥的玻棒沾待测溶液点于试纸的中部,比较颜色,记录pH值。不要将待测溶液滴在试纸上,更不要将试纸泡在溶液中。

离心分离:离心沉淀后,用左手斜持离心管,右手拿毛细吸管,小心地吸出上层清液。然后往离心试管中加2~3倍于沉淀的蒸馏水或其他相应的电解质溶液,用玻棒充分搅拌后再进行离心沉降,用毛细吸管吸出上层清液。如此反复2~3次即可。

焰色反应:取一支铂丝(或镍铬丝)蘸以6mol·L-1盐酸溶液在氧化焰中烧至无色。再蘸取待测溶液在氧化焰上灼烧,观察火焰颜色。