排除法

当一个实验事实和多种可能性相联系时,常在给定的条件下采取排除法。在排除了若干种可能性后,可得较为确切的结论。在学习元素性质,特别是定性分析时,排除法是很有效的。

和定性分析有关的几个事实——定性分析上常根据加入某种(些)试剂后的现象作出肯定或否定的结论。否定的判断往往就是排除某些可能性。但判断过程常是兼有肯定和否定两个方面。如往一酸性试液中滴加 AgNO3 液,若有(或无)白色沉淀生成,初步判断原试液中有(或没有)Cl-。对于酸性溶液, 排除了生成白色难溶弱酸盐 AgCH3COO,Ag2CO3⋯⋯的可能性(术话叫排除干扰)。需要强调,若不注意前提,很难得到肯定或否定的答案。又如,往某酸性溶液中滴加 Ba(NO3)2 液,若有白色沉淀生成[酸性,排除了生成白色沉淀BaCO3、Ba3(PO4)2⋯⋯的可能],可初步判断原溶液中可能有 SO2-4(还有一个可能是 SeO2-4);往某酸性溶液中加 KSCN 或 NaOH 溶液,若不生成血红色液或红棕色沉淀,则可认为试液中无 Fe3+。如果问以上判断是否可靠,这就等于在问:在酸性溶液中除 SO2-4 外,Ba2+还能否和其他物质形成白色沉淀?当把Ba2+盐溶液加入 H2C2O4 溶液(肯定是酸性,pH~2),也可得 BaC2O4 沉淀[BaC2O4 能溶于 c(H+)较大的酸性溶液]。因此,上述实验现象[加少量 Ba(NO3)2 入某酸性溶液中得白色沉淀]得到的正确结论是:原酸性液中可能含 SO2-4 、H2C2O4 又。往酸性试液中滴加 KSCN,未见血红色液生成,只能得到原液中没有 Fe3+的结论,但却不能排除 FeF3、Fe(C2O4)3-3、Fe(CN)3-6 等 3 价铁盐的存在。

由大量实验事实可知:试液显酸性,排除了溶液中含有明显量弱酸根, CO2-3、HCO-3、PO3-4、HPO2-4、S2-等的可能,同理碱性试液中不可能含有明显量的 Fe3+、Al3+、Cr3+;因碱性液的 pH 值不同,可能或不可能排除有无明显量的 Mg2+(在 pH<9 时,可能有 Mg2+);在酸性含 KMnO4 试液中不可能有显著量的还原剂,Sn2+、Fe2+、H2O2⋯⋯;在酸性 FeSO4 溶液中不可能有显著量的氧化剂,H2O2⋯⋯。总之,只要知道在一定条件下元素的性质就可利用排除法作出相应的判断。