无机物的颜色

[注]：

本表内的阳离子如未注明均为水合阳离子[M(H2O)n]。

表内Fe水合离子或某些晶体（如硝酸铁的九水合物）为很浅的淡紫色，但因水解呈黄色或棕色。

新沉淀的硫是近似白色的，放置或加热后变黄。

Tb也可以是极浅的粉红色。

表中未涉及到的离子参见离子列表。

阳离子H2S系统分析法

本分析法利用24种常见阳离子的硫化物溶解度差异，将它们分为4组进行分析。

第一组阳离子的分析

本组的阳离子有Ag、Hg2和Pb三种，组试剂是盐酸。这三种阳离子的氯化物难溶于水，借此和其他阳离子分离：

注意事项：

沉淀本组离子时，Cl稍过量，并控制其浓度为0.5mol/L。如果用浓盐酸，则AgCl和PbCl2会形成配合物[AgCl2]和[PbCl4]而溶解。

第二组阳离子中，Sb和Bi的水解倾向较强，当溶液pH较高时，会生成白色的碱式盐沉淀而混入第一组阳离子中。因此，应补充适量HNO3，使H的浓度在2.0~2.4mol/L之间。

由于PbCl2溶解度不是特别小，所以当Pb浓度较低时，可能不会检出。这时，Pb应在第二组阳离子的分析中检验。

本组离子的系统分析：

Pb的鉴定：

Ag的鉴定

Hg2的鉴定

第二组阳离子的分析

本组离子包括Pb、Bi、Cu、Cd、Hg、As、As、Sb、Sb、Sn和Sn组成，其中As、Sb和Sn可能以含氧酸根的形式出现。这组阳离子不被Cl沉淀，但在0.3mol/LHCl溶液中，可以被H2S沉淀，借此和第三、四组阳离子分离。

注意事项：

As有+3和+5两种价态，其中As(V)与H2S反应速率慢，应先用碘化铵将其还原为As(III)。

Sn有+2和+4两种价态，为使操作简便，需要用过氧化氢溶液将Sn(II)氧化为Sn(IV)。

Sb有+3和+5两种价态，检验Sb的存在时，所用的罗丹明B只对+5价的Sb有效，因此溶液中的Sb(III)也需要事先氧化。

在沉淀本组阳离子时，酸度应控制在0.3mol/LHCl，如果pH过低，CdS、SnS和PbS将沉淀不完全或不沉淀而混入第三组阳离子之中，又不利于As、Sb和Sn的硫化物的生成，如果pH较高，第三组中Zn2+将会以ZnS的形式沉淀而混入本组。

加热溶液有利于As(V)被NH4I还原，但降低了H2S的溶解度，故需冷却至室温。

基于以上问题考虑，硫乙酰胺（TAA）是比H2S更理想的沉淀剂，理由如下：

酸性、氨性和碱性环境下，TAA水解产生H2S、HS和S，分别可以替代H2S、(NH4)2S和Na2S使用；

TAA会产生均相沉淀，得到良好的晶形，有利于沉淀的后期处理；

TAA在90℃的酸性溶液中，可以将+5价的As和Sb还原为+3价的产物，省去了NH4I；

TAA在碱性环境中加热，会生成少量的多硫化物，可将Sn(II)氧化为Sn(IV)，省去了H2O2。

但需要注意，TAA提供的S较少，在分离第二、三组阳离子时，需调节酸度至0.6mol/LH，使As沉淀完全，之后溶液稀释一倍，再进行操作。

本组离子在以上步骤沉淀完之后，离心并洗涤，用TAA的碱性溶液（需加热）或Na2S处理沉淀，Hg、As、Sb和Sn的硫化物溶解，而剩下Cu、Cd、Pb和Bi的硫化物：

将沉淀用含有氯化铵的水洗涤，加入6mol/LHNO3溶解。

Cd的鉴定：

Cu、Pb和Bi的鉴定：

将之前得到的Hg、As、Sb和Sn的硫代酸盐用3mol/L盐酸处理，硫代酸盐分解，析出硫化物。

Sb、Sn的鉴定：

As的鉴定：

Hg的鉴定：

第三组阳离子的分析

本组离子包括Al、Cr、Fe、Fe、Mn、Zn、Co和Ni共8种（实为7种元素），它们在鉴定时不需组内特别分离。本组的组试剂为NH3-NH4Cl存在下的(NH4)2S（或TAA，加热），铁、锰、锌、钴、镍均以硫化物沉淀，铝、铬以氢氧化物的形式沉淀。借此与第四组阳离子分离。

注意事项：

本组需要用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液pH在9.0左右，确保Al和Cr沉淀完全，防止第四组的Mg产生沉淀。

为防止硫化物形成胶体，需要加入NH4Cl并加热。

产生的沉淀不宜久置，否则CoS和NiS会因为构型改变而难溶。

上一组分析留下酸性溶液，溶液用氨水中和至碱性，并加入NH4Cl，再加入(NH4)2S或TAA并加热（约10min）。将所得沉淀用热的稀硝酸溶解，之后逐一鉴定组内离子。

Fe的鉴定

Mn的鉴定：

Cr的鉴定：

Ni的鉴定：

Co的鉴定：

Zn的鉴定：

Al的鉴定：

第四组阳离子的分析

本组离子包括Ca、Mg、Ba、Sr、K、Na和NH4，共7种离子。本组无组试剂。

注意事项：

第三组阳离子沉淀后的离心液不可久置，以防溶液中的S被氧化为SO4，导致Sr和Ba沉淀而丢失。

NH4应取未加入任何组试剂的原试液检验。

将离心液蒸干并灼烧，除去铵盐。冷却之后加入适量稀盐酸溶解。

NH4的鉴定：

Ba和Sr的鉴定：

Ca的鉴定：

Mg的鉴定：

K的鉴定：

Na的鉴定：

此外，碱金属和碱土金属（镁除外）有时候还可以通过特征的焰色反应来鉴别。

两酸两碱系统分析法

本法先检出NH4、Na、Fe和Fe。再进行以下操作：

加入HCl沉淀出Ag、Hg2、Pb，分别检验；

取上一步的溶液加入H2SO4和乙醇，沉淀出Pb、Ba和Ca，分别检验；

取上一步的溶液加入NH3-NH4Cl和H2O2，沉淀出Hg、Al、Bi、Cr、Sn、Fe、Sb、Sb和Mn，分别检验；

取上一步的溶液加入过量NaOH，沉淀出Cu、Ni、Cd、Mg和Co，再分别检验；

剩余As(III)、As(V)、Na、Zn、NH和K。

阴离子分析

常见的阴离子按照其性质可分为三组。

第一组阴离子的分析

第一组阴离子包含CO3、HCO3、CH3COO、S、SO3、S2O3和NO2，组试剂是稀硫酸。

CO3和HCO3遇到稀硫酸放出CO2，通入澄清的石灰水，石灰水先变浑浊，后澄清。

CH3COO和稀硫酸作用，生成CH3COOH，用黄色的FeCl3检验，如果变血红色，则示有CH3COO。

S遇到稀硫酸放出H2S，使醋酸铅试纸变黑，或使硝普钠溶液变紫。

SO3和S2O3被酸化时均会放出SO2，可以使酸化的KMnO4褪色，或使酸化的K2Cr2O7由橙变绿，也可让碱性品红褪色。但不同的是S2O3会产生乳黄色的硫单质沉淀。

NO2遇到稀硫酸，在冰水中得到浅蓝色溶液，如果是室温，则放出红棕色有刺激性臭味的气体（NO2），另外，这种气体能使淀粉-碘化钾试纸变蓝。

第二组阴离子的分析

第二组阴离子包含Cl、Br、I、NO3和C2O4，组试剂是浓硫酸。

Cl可以通过铬酰氯试验鉴定。当Cl和K2Cr2O7与浓H2SO4加热时，会产生CrO2Cl2蒸气，蒸气通入NaOH，产生Na2CrO4，CrO4与Pb(CH3COO)2作用，产生黄色沉淀。

Br和I可以通过其单质形态在CHCl3、CCl4、C6H6或CS2中的显色得到。含Br2的显深红色，含I2的显紫色。

NO3可以通过棕色环试验或用硫酸-二苯胺来鉴别。前者产生棕色环，后者产生深蓝色环。

C2O4在被浓硫酸处理时，会放出CO2和CO，其中CO2可以使澄清的石灰水变浑浊。C2O4本身可以使酸化的KMnO4褪色，并与CaCl2反应产生沉淀。

第三组阴离子的分析

第三组阴离子包含SO4、PO4和BO3，它们在硫酸中几乎无作用。

SO4可用BaCl2鉴定，反应产生BaSO4不溶于任何酸碱。

PO4则在HNO3下与钼酸铵反应，产生黄色沉淀。此沉淀溶于氨水或碱；在酸性环境下，可以氧化联苯胺，得到蓝色产物。 钼酸铵和磷酸根离子反应，产生黄色沉淀（左）；产生的磷钼酸铵被抗坏血酸还原（右）

BO3和无水乙醇或甲醇，在浓硫酸的催化下，产生硼酸酯，加热点燃有绿色火焰。

不常见元素的定性分析

锗

硒

碲

钍

铀

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