离子检验

目录

• 阳离子
• 阴离子

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阳离子

\(H^+\)：紫色石蕊变红/活泼金属或\(Na_2CO_3\)溶液，生成无色无味气体（H2）
\(Na^+\)：焰色试验，火焰为黄色
\(K^+\)：焰色试验，透过蓝色钴玻璃滤去黄光，火焰为紫色

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\(Mg^{2+}\)：NaOH，生成不溶于过量碱的白色沉淀
\(Al^{3+}\)：NaOH，生成溶于过量碱的白色絮状沉淀
\(Cu^{2+}\)：NaOH，蓝色絮状沉淀，过滤后加热，沉淀变黑\(Cu(OH)_2\to^{\Delta} CuO\)

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\(NH_4^+\)：加入浓 NaOH，加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
\(OH^-+NH_4^+=^{\Delta}NH_3\uparrow +H_2O\)

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\(Ba^{2+}\)：稀硝酸和稀硫酸（或可溶硫酸盐），产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
\(Ag^{2+}\): 1. 稀硝酸和稀盐酸，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
2. 无色溶液中滴加氨水，先沉淀后溶解：
\(Ag^++NH_3\cdot H_2O=AgOH\downarrow +NH_4^+\)
\(AgOH+2NH_3\cdot H_2O=[Ag(NH_3)_2]OH+2H_2O\)

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\(Fe^{3+}\)

1. NaOH，红褐色沉淀
2. 硫氰化钾\(SCN^-\)，血红色络合物\(Fe^{3+}+3SCN^-=Fe(SCN)_3\)
3. 【这个常用于检测苯酚而不是三价铁】苯酚（石炭酸），紫色。

\(Fe^{2+}\)

1. NaOH，白色沉淀 -> 灰绿 -> 红褐色
2. 铁氰化钾\(K_3[Fe(CN)_6]\)，出现蓝色沉淀\(Fe_3[Fe(CN)_6]_2\)
3. 先添加硫氰化钾，无明显现象，再添加氯水\(Cl_2+2Fe^{2+}=2Fe^{3+}+2Cl^-\)，出现血红色。

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阴离子

\(OH^-\)：无色酚酞变红；紫色石蕊，红色石蕊，pH试纸，均变蓝。

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\(Cl^-\)：加入硝酸酸化（排除 \(CO_3^{2-}/SO_3^{2-}/SO_4^{2-}\) 等离子的干扰，注意 Ag2SO4 是四大微溶）后，加入硝酸银，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀

补充： 只存在少量硫酸根时，加入硝酸酸化，由于硫酸银能溶于硝酸，所以可以保证再加入硝酸银时不会产生硫酸银沉淀，排除其干扰。
但当题目特别强调存在大量硫酸根时，就需要先用过量硝酸钡将硫酸根沉淀完全，再取上清液检验 \(Cl^-\)

\(Br^-\)：1. 稀硝酸酸化，再加硝酸银，生成不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀 \(AgBr\)
2. \(Br^-\) 离子无色，滴加氯水后被氧化成 \(Br_2\)，加入 \(CCl_4\)（Br2溶于CCl4）震荡静置，溶液分层，下层为橙红色（红棕色）
（ps：稀硝酸会氧化 \(I^-\)）
\(I^-\)：1. \(I^-\) 离子无色，滴加氯水后被氧化成 \(I_2\)，加入 \(CCl_4\) 震荡静置，溶液分层，下层为紫红色
2. 加入淀粉溶液后无明显现象，再滴加氯水，溶液变蓝。（所以湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验氯气）

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\(SO_3^{2-}\)：1. 盐酸或硫酸，生成无色有刺激性气味的气体 SO2
2. 先加 \(BaCl_2\)，白色沉淀，再加 \(HCl\)，沉淀溶解，生成无色刺激性气味气体 SO2

\(SO_4^{2-}\)：先加稀盐酸酸化（排除 \(CO_3^{2-}/SO_3^{2-}/Ag^+\) 等离子的干扰）后，无明显现象，再加 \(BaCl_2\)，产生白色沉淀

\(S^{2-}\)（臭苏打）：1. 加入 HCl，生成臭鸡蛋味气体 H2S
2. 加入 \(Pb(NO_3)_2/CuSO_4\) 溶液，产生黑色沉淀 \(PbS/CuS\)

\(CO_3^{2-}\)：1. 加入 \(BaCl_2/CaCl_2\)，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并放出无色无味气体 CO2
2. 加入 \(HCl\) 和澄清石灰水，产生无色无味气体 CO2，澄清石灰水变浑浊；向原来溶液滴加 CaCl2，出现白色沉淀
\(HCO_3^-\)：加入 \(HCl\) 和澄清石灰水，产生无色无味气体 CO2，澄清石灰水变浑浊；向原来溶液滴加 CaCl2，无明显现象

\(AlO_2^-\)：加入盐酸，先生成白色沉淀\(Al(OH)_3\)，后沉淀溶解

\(NO_3^-\)：加稀硫酸酸化后，加入铜片，铜片溶解，溶液变蓝，放出无色气体，该气体遇空气变红棕色
\(3Cu+8H^++2NO_3^-=3Cu^{2+}+2NO\uparrow +4H_2O\)
\(2NO+O_2=2NO_2\)

\(NO_2^-\)：只能在碱性条件下稳定存在，加入稀硫酸酸化后，放出遇空气变红棕色的无色气体
\(NO_2^-+H^+=HNO_2\)
\(3HNO_2=HNO_3+2NO\uparrow +H_2O\)（亚硝酸易分解）

\(SiO_3^{2-}\)：HCl/HNO3，强酸性溶液中，\(SiO_3^{2-}\) 会变成白色胶状沉淀 \(H_2SiO_3\)。