高中化学常见离子检验(可以直接打印)

(一)常见阳离子的检验方法

离子	检验试剂	实验步骤	实验现象	离子方程式
H+	①酸度计②pH试纸③石蕊试液	①将酸度计的探头浸泡在待测液中②用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上③取样，滴加石蕊试液	①   、②pH<7 ③石蕊变红
K+	焰色反应	①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。	浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）
Na+	焰色反应		火焰分别呈黄色
NH4+	NaOH溶液(浓)	取少量待测溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口	加热，生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
Ag+	稀HNO3、稀盐酸（或NaCl）	取少量待测溶液于试管中，加入稀HNO3再加入稀盐酸（或NaCl）	生成白色沉淀，不溶于稀HNO3	Ag++Cl－＝AgCl↓
Ba2+	①稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液②稀HNO3	取少量待测溶液于试管中，加入稀H2SO4再加入稀HNO3	产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3	Ba2++ SO42-=BaSO4↓
Fe3+	KSCN溶液	取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液	变为血红色溶液	Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3
	加苯酚	取少量待测溶液于试管中，加苯酚	溶液显紫色
	淀粉KI溶液	滴加淀粉KI溶液	溶液显蓝色	2Fe3++2I－＝2Fe2++ I2
	加NaOH溶液	加NaOH溶	产生红褐色沉淀	Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓
离子	检验试剂	实验步骤	实验现象	离子方程式
Fe2+	①KSCN溶液，新制的氯水	①取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，新制的氯水	①加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。	2Fe2+ + Cl22Fe3+ + 2Cl- Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3
	②加NaOH溶液	②取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液并露置在空气中	②开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。	Fe2++2OH — =Fe(OH)2↓　 4Fe(OH)2十O2+2H2O=4Fe(OH)3
	③（无其它还原性物质如SO32-）酸性高锰酸钾	取少量待测溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液	加入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
Al3+	NaOH溶液	取少量待测溶液于试管中，逐滴加入NaOH溶液至过量	加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中	Al3++3OH－＝Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH－＝AlO2-+ 2H2O
Cu2+	NaOH溶液	取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液	加入适量NaOH溶液后生成蓝色沉淀	Cu++2OH－＝Cu(OH)2↓

 

 

 

 

 

（二）常见阴离子的检验方法

离子	检验试剂	实验步骤	实验现象	离子方程式
OH-	①酸度计②pH试纸③酚酞或石蕊试液	①将酸度计的探头浸泡在待测液中②用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上③取样，滴加石蕊试液	②   ②pH>7 ③酚酞变红或石蕊变蓝
CO32-	①BaCl2溶液、稀盐酸	取少量待测溶液于试管中，加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸。	1．加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体	Ba2++ CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
	②稀盐酸、Ca(OH)2溶液	取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液	2．加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊	CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH－+CO2＝CaCO3↓+H2O
SO42-	BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸	取少量待测溶液于试管中，加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸。	生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀	Ba2++ SO42-=BaSO4↓
SO32-	①稀盐酸、品红溶液	取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液	加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
	②BaCl2溶液、稀盐酸	取少量待测溶液于试管中，加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸。	加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
离子	检验试剂	实验步骤	实验现象	离子方程式
Cl－	AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸	取少量待测溶液于试管中，加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸。	生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀	Ag++Cl－＝AgCl↓
Br－	AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸		生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀	Ag++Br－＝AgBr↓
I－	①AgNO3溶液、稀硝酸		①生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀	Ag++I－＝AgI↓
	②新制氯水，淀粉溶液	取少量待测溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液	②滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝	Ag++I－＝AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl-      I2遇淀粉变蓝
ClO-	HCl、淀粉-KI	取少量待测溶液于试管中，加入HCl溶液，然后加入淀粉-KI溶液	淀粉-KI溶液变蓝
	HCl、石蕊	取少量待测溶液于试管中，加入HCl溶液，然后加入石蕊试液	石蕊先变红后褪色

注意：

1．若SO₄^2-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO₃)₂溶液将SO₄^2-检出，并滤去BaSO₄，然后再用AgNO₃检验Cl-。

2．检验SO₃^2-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO₃^2-氧化成SO₄^2-。

3．若Ag⁺和Ba²⁺同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag⁺检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba²⁺。

4．若Ag⁺和Ba²⁺同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag⁺检验出

5.若CO₃^2-和HCO₃^-同时检验，应先用足量的BaCl₂溶液将CO₃^2-检出，静置，取上层清夜用Ba(OH)₂或Ca(OH)₂检出HCO₃^-

4．几种重要有机物的检验

（1）苯    能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。

（2）乙醇   能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na₂CO₃溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。

（3）苯酚   能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl₃溶液反应，生成紫色溶液。

（4）乙醛   能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)₂加热反应，生成红色的 Cu₂O沉淀。

5．用一种试剂或不用试剂鉴别物质

用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl₃溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、稀H₂SO₄、Cu(OH)₂悬浊液等。

不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：

①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。

②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。

 

常见气体	检验方法
氢气	纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气
氧气	可使带火星的木条复燃
氯气	黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）
氯化氢	无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫	无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢	无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气	无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮	红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。
一氧化氮	无色气体，在空气中立即变成红棕色
二氧化碳	能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳	可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的CuO由黑色变成红色。
甲烷	无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯	无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙炔	无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

        

 

 2．几种重要阳离子的检验

（l）H⁺   能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

（2）Na⁺、K⁺  用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。

（3）Ba²⁺   能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO₄沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

（4）Mg²⁺   能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)₂沉淀，该沉淀能溶于NH₄Cl溶液。

（5）Al³⁺    能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)₃絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。

（6）Ag⁺   能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO₃，但溶于氨水，生成［Ag(NH₃)₂］⁺。

（7）NH₄⁺   铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH₃气体。

（8）Fe²⁺    能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)₂沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)₃沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe²⁺+Cl₂＝2Fe³⁺+2Cl^－

（9）Fe³⁺    能与 KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)₃溶液，能与 NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)₃沉淀。

（10）Cu²⁺   蓝色水溶液（浓的CuCl₂溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)₂沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu²⁺溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

3．几种重要的阴离子的检验

（1）OH^－  能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

（2）Cl^－   能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH₃)₂]⁺。

（3）Br^－   能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。

（4）I^－    能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I₂，使淀粉溶液变蓝。

（5）SO₄^2－  能与含Ba²⁺溶液反应，生成白色BaSO₄沉淀，不溶于硝酸。

（6）SO₃^2－   浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO₂气体，该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl₂溶液反应，生成白色BaSO₃沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO₂气体。

（7）S^2－     能与Pb(NO₃)₂溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。

（8）CO₃^2－    能与BaCl₂溶液反应，生成白色的BaCO₃沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO₂气体。

（9）HCO₃^－    取含HCO₃^－盐溶液煮沸，放出无色无味CO₂气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO₃^－盐酸溶液里加入稀MgSO₄溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO₃生成，同时放出 CO₂气体。

（10）PO₄^3－   含磷酸根的中性溶液，能与AgNO₃反应，生成黄色Ag₃PO₄沉淀，该沉淀溶于硝酸。

（11）NO₃^－    浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。

4）气体干燥剂的类型及选择

常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：

①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO₂、SO₂、NO₂、HCI、H₂、Cl₂ 、O₂、CH₄等气体。

②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH₃、H₂、O₂、CH₄等气体。

③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O₂、H₂、CH₄等。

在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI₂来干燥NH₃（因生成 CaCl₂·8NH₃），不能用浓 H₂SO₄干燥 NH₃、H₂S、HBr、HI等。

气体净化与干燥注意事项

一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。

对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl₂、SO₂、Br₂（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H₂S可用CuSO₄或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO₂气体。

4、气体实验装置的设计

（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置

（2）安装顺序：由下向上，由左向右

（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品

 

二、常见物质的分离、提纯和鉴别

1、 化学方法分离和提纯物质

     对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。

用化学方法分离和提纯物质时要注意：

①最好不引入新的杂质；

②不能损耗或减少被提纯物质的质量

③实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。

对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：

（1）生成沉淀法      例如NaCl溶液里混有少量的MgCl₂杂质，可加入过量的NaOH溶液，使Mg²⁺离子转化为Mg(OH)₂沉淀（但引入新的杂质OH^－），过滤除去Mg(OH)₂，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。

（2）生成气体法      例如Na₂SO₄溶液中混有少量Na₂CO₃，为了不引入新的杂质并增加SO₄^2－，可加入适量的稀H₂SO₄，将CO₃^2－转化为CO₂气体而除去。

（3）氧化还原法      例如在 FeCl₃溶液里含有少量 FeCl₂杂质，可通入适量的Cl₂气将FeCl₂氧化为FeCl₃。若在 FeCl₂溶液里含有少量 FeCl₃，可加入适量的铁粉而将其除去。

（4）正盐和与酸式盐相互转化法       例如在Na₂CO₃固体中含有少量NaHCO₃杂质，可将固体加热，使NaHCO₃分解生成Na₂CO₃，而除去杂质。若在NaHCO₃溶液中混有少量Na₂CO₃杂质，可向溶液里通入足量CO₂，使Na₂CO₃转化为NaHCO₃。

（5）利用物质的两性除去杂质       例如在Fe₂O₃里混有少量的Al₂O₃杂质，可利用Al₂O₃是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH溶液，使其中 Al₂O₃转化为可溶性 NaAlO₂，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe₂O₃。

（6）离子交换法       例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的Ca²⁺、Mg²⁺进行交换，而使硬水软化。

2、收集装置

（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度

（2）装置基本类型：

装置类型	排水（液）集气法	向上排空气集气法	向下排空气集气法
装  置 示意图
适用范围	不溶于水（液）的气体	密度大于空气的气体	密度小于空气的气体
典型气体	H2、O2、NO、CO、CH4、 CH2＝CH2、CH≡CH	Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S	H2、NH3、CH4