第二族

Report
Cation Group 2
The Acid Hydrogen Sulfide Group
Hg2+、Bi3+、Cu2+、As3+、Sb3+、Pb2+、Cd2+、Sn4+
原理
 第二族陽離子 Hg2+ 、 Pb2+ 、 Bi3+ 、 Cu2+ 、
Cd2+ 、As3+ 、 Sb3+ 、 Sn4+ 的硫化物都不溶
於稀 HCl。
 HgS,CuS,Bi2S3,SnS2,CdS,PbS,As2S3,
Sb2S3 的形成是由陽離子與硫離子結合。硫離子藉
由弱酸 H2S 的解離製得。
Hg2+、Bi3+、Cu2+、As3+、Sb3+、Pb2+、Cd2+、Sn4+
1. 2 d TA,warm 5 min 1,離心
(若有更多沉澱,再加 TA,warm & 離心)
2. 1d 6M NH4Cl 2 + 20d Hot water 3 洗 PPT ( × 2 )
Hg2+ + S2- → HgS
Pb2+ + S2- → PbS
2Bi3+ + 3S2- → Bi2S3
Cu2+ + S2- →CuS
2As3- + 3S2- →As2S3
2Sb3+ + 3S2- →Sb2S3
Sn4+ + 2S2- →SnS2
1. 讓 TA 有足夠時間水解。加熱有助於硫
化物凝固。
Thioacetamide (TA):
2. NH4Cl 防止膠化。
溶於水中水解出 H2S,反應式如下:
3. 清洗移除過多的 H2S,因 H2S 會使 HgS 在
KOH(aq) 中溶解度上升。
PPT 2-1
CH3CSNH2 + 2 H2O
HgS、PbS、Bi2S3、CuS、CdS、As2S3、
Sb2S3、SnS2、S0
CH3COOH + NH3 +H2S
PPT 2-1
HgS、PbS、Bi2S3、CuS、CdS、As2S3、
Sb2S3、SnS2、S0
PPT 2-2
1.
加 10d 0.5 M KOH,warm,離心 ( × 2 )
2.
結合二次之 溶液
HgS、PbS、Bi2S3、CuS、CdS、S0
1. 以含有 1d 0.2 M NH4NO3 熱水清洗,離心並
移除溶液
Soln. 2-2
AsS33-、AsO33-、SbS33-、SbO33-、SnS32-、
SnS2OH-、(HgS22-)、KOH
1. 離心去除微量 PPT 2-2 2,得黃色澄清溶液
Outline 3 Cu 族分析 1
1. 先分析 Cu 族,若無法立刻進行,用水和 1d TA 掩
蓋硫化物,塞子塞住,分離 PPT 3-1 和 Soln. 3-1。
Outline 4 As 族分析
2. 若有黑褐色的膠狀物殘留,加入少量的
NH4NO3 或 1d 0.2 M NH4NO3 加熱凝固。
Outline 3:Cu group
PPT 2-2
HgS、PbS、Bi2S3、CuS、CdS、S0
1. 加 5d H2O 及同體積之 6 M HNO3
2. Warm,直至反應發生
1
1. 冒泡,氣泡把硫和
硫化物帶至表面。
3. 離心,以水清洗 PPT,結合溶液
Soln. 3-1
PPT 3-1
Bi3+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、H+、NO3-
HgS (黑)、S0 或 2HgS∙Hg(NO3)2 (白)
1. 加 1~2d 王水,warm
2. HgCl2 易揮發,不可過度加熱。
2. 移至坩鍋 ,蒸發至小體積(不可乾掉) 2
3. 加 1 mL H2O 稀釋 3,離心移除殘渣
4. 加 SnCl2 溶液
 白色沉澱 Hg2Cl2 變灰色 Hg+Hg2Cl2
→ Hg(II) 存在
3. 破壞硝酸鹽及去除過量 HCl。
HCl 濃度過高,會使 HgCl2 和 Sn2+ 的反
應較緩慢。
Outline 3:Cu group
Soln. 3-1
Bi3+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、H+、NO3-
1. 移至坩鍋,加 2d 18M H2SO4,蒸發直至白色 SO3 (g)
1. 硝酸鹽類被移除的信號。
出現 1
2. 冷卻後,加 5d H2O 並刮內壁
3. 移至離心管,並以小量水清洗坩鍋 ( × 2 ),離心
Soln. 3-2
PPT 3-2
PbSO4、(BiO)2SO4 2
1. 加 1~2d 醋酸銨溶液,warm
( PbSO4(s) + 4C2H3O2-(aq)
Pb(C2H3O2)42-(aq) + SO42-(aq) )
2. 離心去殘渣
3. 加 1d 6M HC2H2O2 及 1~2d K2CrO4
 深黃色沉澱 PbCrO4 → Pb 存在
Bi3+、Cu2+、Cd2+
2. 形成的沉澱物不能確定有 Pb,有可
能是其他硫化物,如 (BiO)2SO4。
Bi 化合物微溶於 NH4C2H3O4 且
(BiO)2CrO4 可溶於醋酸但不溶於
NaOH。
Outline 3:Cu group
Soln. 3-2
Bi3+、Cu2+、Cd2+
1. 加 15M NH4 直至變為鹼性,藍色溶液
→ Cu 存在
2. 離心
PPT 3-3
Bi(OH)3
Soln. 3-3
Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+
1. 加 1~2d Fresh 亞錫酸鈉試劑
• 若溶液非藍色,加 TA 後加熱
 黑色沉澱 Bi0 → Bi 存在
• 若溶液成藍色:
1. 加半匙 Na2S2O4 1,warm 1~2 min ,離心除溶液 2
2. 重複上述步驟直至溶液呈無色
3. 於無 Cu 溶液中加 TA,warm
 黃色沉澱CdS → Cd 存在
1. Na2S2O4 為強還原劑且不穩定,保持乾燥並遠離火源。
2. 若溶液長時間與 Cu 接觸,一些 Cu 可能會再溶。
Outline 4:As group
Soln. 2-2
AsS33-、AsO33-、SbS33-、SbO33-、
SnS32-、SnS2OH-、(HgS22-)、KOH
1. 溶液太酸,一些 SnS2 會損失。
1. 加 1d TA,再加 2M HCl 直至溶液酸化 1
2. 離心除去溶液
PPT 4-1
As2S3(黃)、Sb2S3(橙)、SnS2(黃)、(HgS, 黑至紅)、S0
2. 勿加熱過久,As2S3會再溶解。
1. 加 5~10d 12M HCl,攪拌直至硫化物分散
2. Warm 直至反應發生 2,離心,溶液移至坩鍋 3
3. 以 1~2d 6M HCl 清洗沉澱,並將洗液移至坩鍋
PPT 4-2
As2S3、HgS、S0
Soln. 4-2
3. 滴管或坩鍋有水分,會使 HCl
被稀釋而使 Sb2S3 再沉澱。
SbCl4-、SnCl62-、(HgCl42-)、
HCl、H2S、TA
Outline 4:As group
PPT 4-2
As2S3、HgS、S0
1. 加 2d 15M NH4 及 1d 3 % H2O2
2. Warm,離心去殘渣 1
1. 黑色殘渣可能是 HgS。NH3 能迅速溶解
As2S3,但 HgS 不行。H2O2 可氧化
As(III) 成 As(V)。
3. 加 2~4d 鎂和劑,刮內壁、攪拌後靜置 5 min 2
4. 離心除去溶液,以 H2O 洗沉澱 3
2. 沉澱有時會過飽和,需要足夠時間讓它
沉澱。
PPT 4-3
MgNH4AsO4・6H2O(白色結晶)
1. 加 1d 6M HC2H2O2 及 2~4d AgNO3 溶液
 紅棕色沉澱 Ag3AsO4 → As 存在
3. 清洗去除過多的氯,防止氯化銀沉澱。
若有白色沉澱生成則加入更多的 AgNO3。
Outline 4:As group
Soln. 4-2
SbCl4-、SnCl62-、(HgCl42-)、HCl、H2S、TA
1. 蒸發至原體積一半或 4 滴後 1,以 1 mL H2O 稀釋並分成二管
1. 蒸發太久,SnCl4會損失。
Sn test
Sb test
1. 加 5mm 鋁片及 10d 6M HCl
1. 加 0.25~0.5 匙 H2C2O4 及 1~2d TA,warm
2. Warm 2,使 Al 溶解,離心
 橙色沉澱 Sb2S3 → Sb 存在
PPT 4-4
Soln. 4-4
 黑色微粒 Sb0 → Sb 存在
1. 加等體積 H2O 及 1~2d HgCl2 溶液 3
Sn2+、Al3+、HCl
 白至灰色沉澱 Hg2Cl2 + Hg0 → Sn 存在
2. Al 可還原 Sn(IV) 和 Sn(II) 至 Sn0。
Al 條消耗後,Sn 會溶解於 HCl 中
而 Sb 不會。
3. 因為Sn2+會被空氣氧化,不能太慢加入
HgCl2(aq)。

similar documents