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利用陽離子與陰離子產生的化學反應,根據所產生的化學現象,判斷陰陽離子。

1陽離子

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+)的檢驗
先加稀鹽酸,無明顯現象(排除Ag+),再加硫酸鈉,能產生白色沉澱。
鎂離子(Mg2+)
加入過量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后,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+.
4.在Fe2+和Fe3+的混合溶液中,使用KMnO4滴定,若溶液先無明顯紫色,后紫色出現,則說明有Fe2+(並被氧化為Fe3+).
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,加熱后可轉變為黑色的CuO沉澱。
鋰離子(Li+)
①焰色反應:鋰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。

2陰離子

氫氧根離子(OH-)
加入硫酸銅溶液,生成藍色的氫氧化銅沉澱,則含有(OH-)。
氯離子(Cl-)
加入硝酸酸化后的硝酸銀溶液,生成白色沉澱AgCl。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。
加入硝酸酸化過的Ba(NO3)2溶液,有BaSO4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Ba(OH)2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-)
與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。
直接加入稀HCl,看有無氣體生成;再用澄清石灰水檢驗生成的氣體是否為CO2,如果是,則含有CO3 2-。
硝酸根離子(NO3-)
1.濃溶液或晶體中加入銅片、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。

3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)

4離子干擾

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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