實(shí)驗(yàn)2溶液中金、銀銅的提取及鑒定

1、實(shí)驗(yàn)二 溶液中金、銀、銅的提取及鑒定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣瘜W(xué)置換反應(yīng)的基本原理。掌握幾種金屬離子的基本化學(xué)鑒定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理自然界純金極少，含金礦物常含銀、銅、鐵、鈀、鉍、鉑、鎳、碲、硒、鋨等伴生元素，自然含金礦物中含銀 15%以上者稱銀金礦、含銅 20%以上者稱銅金礦、含鈀 5-11%者稱鈀金礦、含鉍 4%以上者稱鉍金礦。根據(jù)各類含金礦石的特點(diǎn)，可采用重選、混 、浮選、 化、硫脲、炭漿和樹脂吸附等技術(shù)中的一種或多種綜合性的工藝進(jìn)行提金。其中的 化、硫脲是先將礦石中單質(zhì)的金進(jìn)行氧化，形成相應(yīng)的配合物后再進(jìn)行還原，最后得到單質(zhì)金。根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，位置較前的金屬單質(zhì)可以將位置較后的金屬離子置換

2、為金屬單質(zhì)。即 K、Ba、Ca、Na、Mg、Al、 Mn、Zn、Cr、Fe、Ni、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg 、Ag、Pt、Au。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)置換反應(yīng)原理，利用金屬鎳絲的活潑性，從含金、銀、銅離子的模擬混合液中提取金屬單質(zhì)，使其在鎳絲表面形成金屬薄膜。為檢驗(yàn)所置換出來的金屬，將 2 根經(jīng)過置換反應(yīng)的鎳絲分別浸入 6 mol/L 的硝酸溶液和氨水中，再對此溶液進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，其原理如下圖所示：圖 1 金屬及離子的化學(xué)性質(zhì)水合的二乙基二硫代氨基甲酸鈉，為普遍使用的銅試劑，在弱酸性、中性或弱堿性時(shí)，與銅離子發(fā)生特征反應(yīng)，生成摩爾比為 1:2 的深黃棕色絡(luò)合物沉淀：1模擬混合液由 HAuCl4、A

3、gNO3、CuCl2 和 NaCl 按一定比例配制而成。若對模擬液中所Cl，所以模擬含金屬離子的種類進(jìn)行鑒定，亦可利用上述原理進(jìn)行。因模擬液中液中的銀離子以AgCl2存在。因存在AgCl2 = AgCl + Cl平衡，若稀釋降低模擬液中 Cl濃度，得到白色 AgCl 沉淀（渾濁），示模擬液中存在銀離子。上述鑒定涉及的主要反應(yīng)方程式如下：Ag + 2H+ + NO3 = Ag+ + NO2 + H2OAg+ + Cl = AgCl AgCl + 2NH3H2O = Ag(NH3)2 + +Cl + 2H2O Cu + 4H+ + 2NO3 = Cu2+ + 2NO2 + 2H2O Cu2+ +

4、4NH3H2O = Cu(NH3)42+ + 4H2OCu(NH3)42+ 2DDTC + 4H2O = Cu(DDTC)2 + 4NH3H2O Ni + 4H+ + 2NO3 = Ni2+ + 2NO2 + 2H2O2Cu + 8NH3 + 2H2O + O2 = 2 Cu(NH3)42+ + 4OHAgCl2 = AgCl + Cl三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑儀器：試管架，平口試管，滴管，砂紙，鑷子，燒杯，結(jié)晶皿，玻璃棒，磁力攪拌器試劑：鎳絲（2.5N， 1 mm），銅絲（3N， 0.45 mm），HAuCl4（A.R.），AgNO3（A.R.）， CuCl2（A.R.），NaCl（A.R.），HN

5、O3（A.R.），NH3H2O（A.R.），三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC-Na，銅試劑，A.R.）模擬混合液（由 HAuCl4、AgNO3、CuCl2 和 NaCl 配成），6 mol/L HNO3 溶液、6 mol/LNH3H2O 溶液，6 mol/L NaCl 溶液，1% DDTC-Na 溶液，去離子水四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 模擬液中 Ag+、Cu2+的鑒定在模擬液中，金、銀、銅三種金屬分別以AuCl4、AgCl2以及CuCl42配離子的形式存在。在裝有 1.5 mL 模擬液的試管中加入約 4 mL 去離子水，振蕩。若溶液變渾濁，取其中約 1.5 mL 于另一潔凈試管中，并加入 35

6、滴 6 mol/L NH3H2O 溶液，若溶液由渾濁變澄清，2再加入 6 mol/L HNO3 酸化，若溶液重新變渾濁，說明 Ag+離子存在。取 1.5 mL 模擬液至試管中，加入數(shù)滴銅試劑，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。若出現(xiàn)棕黃色沉淀，說明 Cu2+離子存在。溶液中金、銀、銅的提取及鑒定鎳絲的表面處理取兩根長約 7 cm 的鎳絲，用砂紙充分打磨其中的一端（約 2 cm）后a，再用洗滌劑清洗，以除去表面油污，并用去離子水淋洗后備用。溶液中金、銀、銅的提取在兩支試管中分別加入約 1.5 mL 的模擬液，再將兩根鎳絲經(jīng)表面處理的一端分別模擬液中。將兩支試管放入 100 mL 燒杯杯中加入適量水，放入水浴鍋

7、中加熱，保持35 C，觀察鎳絲表面的變化，現(xiàn)象。30 min 后，將鎳絲取出，用去離子水淋洗干凈，去除附著在鎳絲表面的金屬離子，即得到經(jīng)鎳置換的金屬膜。2.3 提取物中金、銀、銅的鑒定將其中一根經(jīng)置換的鎳絲潔凈的試管中，加入約 1.5 mL 的 6 mol/L HNO3 溶液，將杯中加入適量水，放入水浴鍋中加熱，保持 35 C，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)試管放入 100 mL 燒杯速為 200 rpm，觀察現(xiàn)象。若該浸出液中脫落的細(xì)小金屬絲在 6 mol/L HNO3 不溶，則有金的存在。取出一半浸出液至另一支潔凈的試管中，加數(shù)滴 6 mol/L NaCl 溶液，按照上述方法判斷是否有 Ag+離子存在。將另一根經(jīng)置換的鎳絲潔凈的試管中，加入約 1.5 mL 的 6 mol/L 的NH3H2O 溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象；再加入數(shù)滴銅試劑，振蕩，觀察是否有 Cu2+離子存在。此外，將純銅絲插入另一根含 6 mol/L 的 NH3H2O 的試管中，振蕩，用于實(shí)驗(yàn)對比。五、思考題為何對模擬液進(jìn)行稀釋后會(huì)出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象？在實(shí)驗(yàn)中，若改變鎳絲的直徑，對金屬置換的速率有何影響？工業(yè)生產(chǎn)中用于置換金的金屬為何通常選用