离子检验方法
检验题的通用套路
Section titled “检验题的通用套路”任何离子检验题都遵循同一套逻辑：
- 取样：取少量待测液于试管中
- 加试剂：滴加特征试剂
- 看现象：沉淀 / 气体 / 颜色变化
- 排除干扰：先加某种试剂，把会捣乱的离子除掉
第 4 步是失分重灾区，下面每种离子的「为什么」都要看清楚。
SO₄²⁻（硫酸根）
Section titled “SO₄²⁻（硫酸根）”| 步骤 | 操作 | 现象 |
|---|---|---|
| ① | 取少量待测液 | — |
| ② | 加足量稀盐酸酸化 | 排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻ |
| ③ | 滴加 BaCl₂ 溶液 | 产生白色沉淀 |
| ④ | 加稀硝酸，沉淀不溶解 | 证明是 SO₄²⁻ |
Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓（白色，不溶于稀硝酸）为什么先加稀盐酸？ CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻ 遇 Ba²⁺ 也生成白色沉淀，但它们都溶于稀盐酸。先酸化就能把它们排除，剩下的不溶白色沉淀只能是 BaSO₄。
为什么用稀盐酸，不用稀硝酸和稀硫酸？
- 不能用稀硝酸：硝酸有强氧化性，会把 SO₃²⁻ 氧化成 SO₄²⁻，凭空制造出硫酸根，造成假阳性
- 不能用稀硫酸：直接引入了 SO₄²⁻ 本身，等于自己污染试样
Cl⁻ / Br⁻ / I⁻（卤素离子）
Section titled “Cl⁻ / Br⁻ / I⁻（卤素离子）”| 步骤 | 操作 | 现象 |
|---|---|---|
| ① | 取少量待测液 | — |
| ② | 加稀硝酸酸化 | 排除 CO₃²⁻、PO₄³⁻、SO₃²⁻ |
| ③ | 滴加 AgNO₃ 溶液 | 产生沉淀 |
| ④ | 加稀硝酸，沉淀不溶解 | 证明是卤素离子 |
按沉淀颜色判断是哪种卤素离子：
| 离子 | 沉淀 | 颜色 | 溶于氨水 |
|---|---|---|---|
| Cl⁻ | AgCl | 白色 | 溶解 |
| Br⁻ | AgBr | 浅黄色 | 微溶 |
| I⁻ | AgI | 黄色 | 不溶 |
为什么用稀硝酸，不用稀盐酸？ 稀盐酸会引入 Cl⁻，产生 AgCl 沉淀 —— 无法判断原来的 Cl⁻ 是本来就有的还是你加进去的。
CO₃²⁻（碳酸根）
Section titled “CO₃²⁻（碳酸根）”| 步骤 | 操作 | 现象 |
|---|---|---|
| ① | 取样，加稀盐酸 | 产生无色无味气体 |
| ② | 把气体通入澄清石灰水 | 石灰水变浑浊 |
CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O「无色无味」四个字很重要：能排除 SO₃²⁻（有刺激性气味）、S²⁻（臭鸡蛋味）。
- 加紫色石蕊试液 → 变红
- 加无色酚酞 → 不变色（这是与碱的区别）
NH₄⁺（铵根）
Section titled “NH₄⁺（铵根）”| 步骤 | 操作 | 现象 |
|---|---|---|
| ① | 取样，加浓 NaOH 溶液 | — |
| ② | 加热 | 放出有刺激性气味的气体 |
| ③ | 用湿润的红色石蕊试纸靠近管口 | 试纸变蓝 |
NH₄⁺ + OH⁻ —Δ→ NH₃↑ + H₂O试纸必须湿润 —— NH₃ 只有溶于水生成 NH₃·H₂O 才显碱性。
Fe³⁺（铁离子）
Section titled “Fe³⁺（铁离子）”- 加 KSCN（硫氰化钾）溶液 → 溶液变血红色 ← 最灵敏的特征反应
- 加 NaOH 溶液 → 红褐色沉淀 Fe(OH)₃
Fe²⁺（亚铁离子）
Section titled “Fe²⁺（亚铁离子）”- 加 NaOH 溶液 → 白色沉淀，迅速变灰绿色，最终变红褐色
- 加 KSCN → 不变色（这是与 Fe³⁺ 的关键区别）
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ （白色 → 红褐色）Cu²⁺（铜离子）
Section titled “Cu²⁺（铜离子）”- 溶液本身蓝色
- 加 NaOH 溶液 → 蓝色絮状沉淀 Cu(OH)₂
- 加过量氨水 → 沉淀溶解，得深蓝色溶液（铜氨配合物）
Ba²⁺ / Ca²⁺（焰色反应）
Section titled “Ba²⁺ / Ca²⁺（焰色反应）”| 离子 | 焰色 |
|---|---|
| Na⁺ | 黄色 |
| K⁺ | 紫色（需透过蓝色钴玻璃观察，滤去钠的黄光干扰） |
| Ca²⁺ | 砖红色 |
| Ba²⁺ | 黄绿色 |
| Cu²⁺ | 绿色 |
焰色反应是物理变化（电子跃迁发光），不是化学变化。实验用洁净的铂丝蘸取试样，每次用完要用稀盐酸洗涤并灼烧至无色。
| 待检离子 | 试剂 | 现象 |
|---|---|---|
| SO₄²⁻ | 稀盐酸 + BaCl₂ | 白色沉淀不溶于稀硝酸 |
| Cl⁻ | 稀硝酸 + AgNO₃ | 白色沉淀不溶于稀硝酸 |
| CO₃²⁻ | 稀盐酸 + 石灰水 | 无色无味气体，石灰水变浑浊 |
| NH₄⁺ | 浓 NaOH + 加热 | 刺激性气体，湿润红色石蕊变蓝 |
| Fe³⁺ | KSCN | 溶液变血红色 |
| Cu²⁺ | NaOH | 蓝色絮状沉淀 |