Ход анализа смеси катионов VI группы

Рационально открывать катионы VI группы из смеси дробным методом, используя характерные реакции. Прежде всего обратить внимание на цвет раствора, рН, наличие и цвет осадка. Сделать предварительные выводы. Рекомендации для дробного анализа смеси приведены ниже.

1) Открытие катионов Cu²⁺. Можно проводить капельной реакцией с KI или пробирочной с K₄[Fe(CN)₆].

2) Открытие катионов Hg²⁺. При отсутствии Cu²⁺ - капельной реакцией с KI. В присутствии Cu²⁺ - восстановление Hg²⁺ на медной пластинке.

3) Открытие катионов Ni²⁺. Реакцией с реактивом Чугаева.

4) Открытие катионов Co²⁺. Реакция с KNO₂ в уксуснокислой среде. При отсутствии Cu²⁺ - реакция с NH₄SCN.

5) Открытие катионов Cd²⁺. Отделение катионов Cd²⁺ от остальных катионов VI группы путём кипячения части раствора с несколькими кристалликами Na₂S₂O₃ в кислой среде. Фильтрование и открытие катионов Cd²⁺ в растворе действием сероводородной воды.

СХЕМА ХОДА АНАЛИЗА СМЕСИ КАТИОНОВ IV – VI ГРУПП

1.Предварительные испытания.

Прежде всего обратить внимание на окраску раствора, наличие и цвет осадка. Если есть осадок, это могут быть гидроксиды, карбонаты металлов, малорастворимые оксихлориды сурьмы и висмута. Проверить отношение осадка к кислотам и щелочам. Отобрать по 1-2 капли раствора с осадком в 2 пробирки и добавить в одну 2-3 капли 6М HCl, в другую - избыток NaOH, если осадок растворяется полностью в кислоте, это были гидроксиды и карбонаты катионов. Если полного растворения не происходит, возможно присутствие продуктов гидролиза сурьмы, висмута, ртути.

Нагреть часть осадка до кипения с азотной кислотой, отфильтровать, если он полностью не растворился, промыть раствором азотной кислоты и проверить на присутствие катионов Sb³⁺ окуриванием сероводородом. Если осадок остаётся черным после обработки азотной кислотой, это могут быть восстановленные ртуть и висмут. Черный осадок отфильтровать, промыть, растворить в концентрированном растворе азотной кислоты, проверить в растворе наличие катионов ртути и висмута.

2. Дробное открытие катионов Fe²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺, Co²⁺.

3. Проба с KI (Hg²⁺, Cu²⁺, Bi³⁺, Fe³⁺).

4. Систематический ход анализа.

а) Отделение катионов IV группы.

К 1 мл исходного раствора добавить избыток 10% NaOH до щелочной реакции (рН 9-10), 1мл 3% раствора пероксида водорода и 1-2 минуты кипятить или нагревать на водяной бане. В фильтрате находятся катионы IV группы в виде гидроксокомплексов. Какой цвет имеет фильтрат? Почему? Записать происходящие уравнения реакций. Разрушить комплексы действием раствора соляной кислоты:

[Me(OH)_n]^m-n + n H⁺ = n H₂O + Me^m+

и открыть катионы Al³⁺, Sn⁴⁺ и Zn²⁺ характерными реакциями.

б) Оставшийся осадок, содержащий катионы V и VI групп, проверить на присутствие Mn (IV), внося шпателем небольшую часть осадка в нагретую окислительную смесь PbO₂ + HNO₃ или используя реакцию с (NH₄)₂S₂O₈.

в) Отделение катионов VI группы. К отдельной порции исходного раствора прилить раствор концентрированного аммиака. Раствор аммиакатов отделить фильтрованием, отметить цвет. Раствор упарить, нейтрализовать раствором соляной кислоты:

[Me(NH₃)n]^m+ + n H⁺= Me^m+ + n NH₄⁺

и открыть катионы VI группы, используя дробный ход анализа.

г) Осадок, оставшийся после отделения VI группы, промыть дистиллированной водой, затем несколько раз одной и той же порцией NH₄NO₃. Проверить в фильтрате наличие катионов Mg²⁺ реакцией с Na₂HPO₄, создавая нужные условия.

д) Далее осадок обработать раствором HNO₃. В фильтрате открыть Bi³⁺. Оставшийся осадок проверить на наличие Sb³⁺. Сделать общий вывод. Представить описание решения экспериментальной задачи с уравнениями происходящих реакций.