離子檢驗

離子檢驗是一種化學檢驗,主要用於檢驗溶液或者化學品中存在的離子成分,在檢驗之間排除可能有的離子,並在排除的過程中不引入新的雜質。

重要陽離子的檢驗

氫離子(H+)

①能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變為紅色。

鉀離子(K+)鈉離子(Na+)

①用焰色反應來檢驗時,它們的火焰分別呈淺紫色(通過藍色鈷玻璃片)、黃色。
②Na+可以和乙酸鈾醯鋅反應生成淡黃色的乙酸鈾醯鋅鈉沉澱,這一反應常用來檢驗溶液中的鈉離子。

鋇離子(Ba2+)

加入稀硫酸,然後加入過量稀硝酸溶液,產生沉澱說明含有鋇離子

鎂離子(Mg2+)

加入NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉澱,該沉澱能溶於NH4Cl溶液。

鋁離子(Al3+)

能與適量的NaOH溶液反應生成白色氫氧化鋁絮狀沉澱,該沉澱能溶於過量的NaOH溶液。

銀離子(Ag+)

加入鹽酸,生成白色沉澱,白色沉澱為氯化銀,沉澱不溶於稀硝酸,但溶於氨水
生成[Ag(NH3)2](+)。

銨根離子(NH4+)

加入NaOH溶液,並加熱,放出使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體(NH3)。

亞鐵離子(Fe2+)

1.與少量NaOH溶液反應,先生成白色氫氧化亞鐵沉澱,迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色氫氧化鐵沉澱。
2.向亞鐵鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水後,立即顯紅色。2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ +2Cl-
3.在溶液中加入KSCN,若不變色,再加入K3[Fe(CN)6],若出現深藍色沉澱,則有Fe2+.

鐵離子(Fe3+)

①與 KSCN溶液反應,變成血紅色 Fe(SCN)3溶液
②與 NaOH溶液反應,生成紅褐色Fe(OH)3沉澱。

銅離子(Cu2+)

與NaOH溶液反應,生成藍色的Cu(OH)2沉澱,加熱後可轉變為黑色的CuO沉澱。

鋰離子(Li+)

①焰色反應:離子的顏色為紫紅色。
②能和磷酸鈉反應生成白色沉澱,能和偏鋁酸鈉反應生成白色沉澱。

鈷離子(Co2+)

加入NaOH溶液生成藍色沉澱,沉澱一會兒變成粉色。

重要的陰離子的檢驗

氫氧根離子(OH-)

使無色酚酞變為紅色

氯離子(Cl-)

加入硝酸酸化過的硝酸銀溶液,沉澱不溶於稀硝酸,能溶於氨水,生成[Ag(NH3)2]+。

溴離子(Br-)

能與硝酸銀反應,生成淡黃色AgBr沉澱,不溶於稀硝酸。

碘離子(I-)

1.能與硝酸銀反應,生成黃色AgI沉澱,不溶於稀硝酸
2.能與氯水反應,生成I2,使澱粉溶液變藍。

硫酸根離子(SO4 2-)

加入鹽酸酸化過的BaCl2溶液,有不溶於稀鹽酸的白色沉澱生成

亞硫酸根離子(SO3 2-)

濃溶液能與強酸反應,產生無色有刺激性氣味的氣體(二氧化硫),該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應,生成白色Baso3沉澱,該沉澱溶於鹽酸,生成無色有刺激性氣味的氣體(二氧化硫)。

硫離子(S2-)

Pb(NO3)2溶液反應,生成黑色的PbS沉澱。

碳酸根離子(CO3 2-)

與BaCl2溶液反應,生成白色的BaCO3沉澱,該沉澱溶於硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。

硝酸根離子(NO3-)

1.濃溶液或晶體中加入片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。
2.棕色環實驗:酸化的稀溶液加熱,產生的氣體通入硫酸亞鐵中,生成棕色物質。

磷酸根離子(PO4 3-)

加入AgNO3溶液,生成黃色沉澱,再加入稀硝酸,沉澱溶解。

反應原理

金屬用鹼沉澱:M(n+)+nOH(-)==M(ON)n↓ (M(n+)為能被鹼沉澱的金屬離子)
鹽之間的複分解反應:
Ba(2+)+SO4(2-)==BaSO4↓
Ag(+)+X(-)==AgX↓ (X為氯、溴、碘)(氟離子不能沉澱銀離子,因為氟化銀可溶)
Fe(3+)+3SCN(-)==Fe(SCN)3 (Fe(SCN)3顯紅色,溶於水,是絡合物)
NH4(+)+OH(-)==NH3·H2O或 NH4(+)+OH(-)==NH3↑+H2O
3Ag(+)+PO4(3-)==Ag3PO4↓ (黃色沉澱,在酸中由於生成酸式鹽而溶解)
S(2-)+Pb(2+)==PbS↓
O2(2-)+2H(+)==H2O2
鹽和酸反應:
CO3(2-)+2H(+)==CO2↑+H2O
HCO3(-)+H(+)==CO2↑+H2O
SO3(2-)+2H(+)==SO2↑+H2O (SO2可以使KMnO4溶液褪色、使溴水褪色、使品紅溶液褪色)
H2S+Pb(2+)+2CH3COO(-)==PbS↓+2CH3COOH
棕色環實驗
NO+FeSO4==Fe(NO)SO4 (Fe(NO)SO4為棕色,其中鐵為+1價)

離子的干擾

在檢驗離子的過程中,常常有離子干擾,如在檢驗SO4(2-)時,可能有SO3(2-)干擾,在用乙酸鈾醯鋅檢驗(滴定)Na(+)時,可能有鋰離子、砷酸根離子、草酸根離子、磷酸根離子的干擾,在Ba2+,SO42-,Ag+,Cl-檢驗時要防止AgSo4(微溶)干擾,因此在檢驗之間排除可能有的離子,並在排除的過程中不引入新的雜質

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