化学

[论坛资料室]离子鉴别和检验

更新：1.5.2             $\huge{欢迎投稿}$          发布时间：2025.07.22

$\color{red}{\huge{未羊•咩•资料室}}$

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前言：

30赞留念♿♿♿（为什么这么好的帖子才这点藏(｡>﹏<｡)

阴离子已开更，本帖现开放投稿功能，同学们有什么有趣的离子检验方法可以投稿

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我们的帖主在准备初赛，比较忙，适度催更！！！♿♿♿

选自部分资料，如有错误欢迎更正指出，侵删：😘

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小小的镀个铱

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本帖的ppm 指μg/g，鉴于其存在歧义，特此声明。

由于改进，本帖的加粗字体改完就乱了，故不添加

以下为正文部分：

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$\color{red}{\huge{阳离子}}$

• 锂离子$Li^{+}$：             

          高碘酸铁钾（$K_2FeIO_6$)：与锂离子反应生成黄色的$KLi[FeIO_6]$沉淀，用作分析化学中鉴定锂离子。

• 钠离子$Na^{+}$：          

           乙酸铀酰锌[$ZnUO_2(Ac)_4$]：$Na^+$在中性或醋酸酸性溶液下与乙酸铀酰锌生成柠檬黄色结晶性沉淀。

                   操作方法：1:4加入醋酸铀酰试剂[ 即$UO_2(Ac)_2+Zn(Ac)_2+HAc$ ]，放置后，用玻璃棒摩擦杯壁，沉淀生成，示有钠离子存在

                   最低检出浓度：250μg/g

                   注：1、在强酸强碱环境中试剂会分解，需加入大量试剂；

                           2、大量钾离子存在干扰（生成  $KAc•UO_2(Ac)_2$  针状晶体），可用水稀释后在试验。

                           3、银(Ⅰ)离子，汞(Ⅱ)离子，锑(Ⅲ)离子都会干扰反应；

                           4、磷(Ⅴ)酸根，砷(Ⅴ)酸根会使试剂分解，应该提前除去。

              六羟基合锑酸钾[$KSb(OH)_6$]：六羟基合锑酸钠为白色晶状沉淀。

• 钾离子$K^+$：          

              亚硝酸钴酸钠[$Na_3Co(NO_2)_6$]：$K^+$：在中性和HAc酸性条件下，与亚硝酸钴酸钠生成黄色的结晶状沉淀，组成不定，

                                                                                主要为$K_2Na[Co(NO_2)_6]$

                  操作方法：2:3加入试剂，静置

                  最低检出浓度：80ppm

                  注：1、$Rb^+$、$Cs^+$、$NH_4^+$亦能形成类似的化合物，影响鉴定；

                          2、铵离子形成的类似化合物在沸水中加热不稳定，因此在铵离子浓度在钾离子浓度100倍以上时，可以使用该方法；

                          3、该方法仅限于中性与弱酸性中进行，否则沉淀会分解。

              四苯基硼酸钠[$NaB(C_6H_5)_4$]：在中性碱性或弱酸性环境中，该试剂与钾离子定量反应生成白色不溶于水的四苯基硼酸钾，

                  操作方法：2：3加入试剂，即得白色沉淀

                  最低检测浓度：10ppm

                  注：1、注意环境；

                          2、铵离子存在干扰，$Ag^+$、$Hg^{2+}$、可用氰化钠消除影响；当pH=5，且有EDTA 存在时，其他阳离子不干扰。

• 铯离子$Cs^+$：             

                  四碘合铋酸钾($KBiI_4$)：与铯离子反应生成亮红色$Cs_3[Bi_2I_9]$沉淀，用于鉴别

• 铵根离子$NH_4^+$：          

            四碘合汞酸钾[$K_2HgI_4$]：与氨反应生成黄色沉淀（棕色），即奈斯勒试剂。

                  操作方法：直接滴加

                  最低检出浓度：1ppm

                  注：1、$Fe^{3+}$、$Cr^{3+}$、$Co^{2+}$、$Ni^{2+}$、$Ag^+$、$Hg^{2+}$均会产生其他有色沉淀。

                          2、$S^{2-}$、$I^-$都会干扰反应

            氢氧化钠[$NaOH$]：生成氨气使湿润pH试纸变蓝

                 注：$CN^-$干扰反应

• 铁离子$Fe^{3+}$：             

            硫氰化钾[KSCN]：铁离子生成血红色的$[Fe(SCN)_n]^{3-n}$  (n=1-6)，该方法可排除已知的所有金属离子的干扰，且极其灵敏

                 注：1、在酸性溶液中进行，但不能用硝酸。

                         2、$F^-$、$H_3PO_4$、$H_2C_2O_4$、酒石酸、柠檬酸以及含有α-或β-羟基的有机酸都能与$Fe^{3+}$形成稳定的络合物而干扰。

                               溶液中若有大量汞盐，由于形成$[Hg(SCN)_4]^2-$而干扰，钴、镍、铬和铜盐因离子有色，或因与$SCN^-$的反应产物的颜色

                               而降低检出$Fe^{3+}$的灵敏度。

            亚铁氰化钾($K_4[Fe(CN)_6]$)：$Fe^{3+}$与亚铁氰化钾反应生成深蓝色沉淀。

                 最低检出浓度：1ppm

                 注：1、$K_4[Fe(CN)_6]$不溶于强酸，但被强碱分解生成氢氧化物，故在酸性条件下进行。

                         2、其他阳离子与试剂生成的有色化合物的颜色不及$Fe^{3+}$鲜明，故可在其它离子存在时鉴定，若大量存在$Cu^{2+}$、$Co^{2+}$、

                         $Ni^{2+}$等离子，也有干扰，分离后再鉴定。

• 钴离子$Co^{2+}$：                    

          硫氰化铵（$NH_4SCN$）：酸性条件下生成艳蓝绿色络离子$[Co(SCN)_4]^{2-}$

                 操作方法：加入饱和硫氰化铵溶液后，需加入与试液1：5的戊醇萃取，有机相呈蓝绿色

                 最低检出浓度：10ppm

                 注：1、该配合物水中解离度较大，故需要饱和硫氰化钾，且需要有机溶剂萃取才能稳定存在

                         2、大量的$Cu^{2+}$、$Fe^{3+}$（NaF掩蔽）、$Ni^{2+}$（呈浅蓝色）干扰反应

           钴试剂（α-亚硝基-β-萘酚）：该试剂可将$Co^{2+}$氧化为$Co^{3+}$并与其互变异构体配位，形成红褐色沉淀

                 操作方法：白色点滴板上1：1加入试剂

                 最低检出浓度：10ppm

                 注：1、反应在中性或弱酸性条件下进行，沉淀不溶于强酸

                         2、试剂需现配

                         3、$Fe^{3+}$可干扰反应生成棕黑色沉淀，但溶于强酸，可用磷酸一氢钠掩蔽，$Cu^{2+}$、$Hg^{2+}$亦有干扰

• 镍离子$Ni^{2+}$:                     

          丁二酮肟（$dmgH_2$）：在pH＝5～10，$Ni^{2+}$能与丁二酮肟反应生成玫瑰红螯合物

                 操作方法：在白色点滴板上1：1：1加入试液、6mol/L氨水与丁二酮肟

                 最低检出浓度：3ppm

                 注：1、$Fe^{2+}$、$Cr^{3+}$、$Co^{2+}$、$Cu^{2+}$、$Mn^{2+}$、$Pd^{2+}$、$Fe^{3+}$等干扰反应，

                               可将亚铁离子氧化为铁离子，加入柠檬酸或酒石酸掩蔽金属离子

                         2、反应在氨性溶液中进行，但不宜过多

• 钡离子$Ba^{2+}$：                   

          铬酸钾[$K_2CrO_4$]：中性条件下反应，生成黄色的$BaCrO_4$沉淀

                操作方法：2：1加入试液和0.1mol/L的$K_2CrO_4$溶液

                最低检出浓度：70ppm

                注：能生成有色沉淀重金属离子干扰反应

• 镁离子$Mg^{2+}$：                 

          镁试剂：即对硝基苯偶氮苯二酚，在强碱性条件下，镁试剂呈紫红色，被氢氧化镁吸附呈天蓝色，

                操作方法：2:2:1加入试液，2mol/L的$NaOH$溶液和镁试剂

                最低检出浓度：10ppm

                注：1、除碱金属外，能生成有色氢氧化物的离子如$Fe^{3+}$、$Cr^{3+}$、$Co^{2+}$、$Cu^{2+}$、$Mn^{2+}$等均有干扰

                        2、大量的$NH_{4}^{+}$会减低碱性，减低灵敏度，鉴定前需加碱煮沸

• 铋离子$Bi^{3+}$：                

           四羟基亚锡酸钠[$Na_{2}[Sn(OH)_{4}$]：在强碱性条件下，发生下面反应：

                          2$Bi^{3+}＋3$[Sn(OH)_{4}]^{2-}$＋6$OH^{-} ————→ 2Bi↓(黑色)＋3$[Sn(OH)_{6}]^{2-}$

                注：试剂需现配现用，铅离子可发生类似反应，干扰。

• 亚锡离子$Sn^{2+}$：           

          氯化汞[$HgCl_2$]：酸性条件下，先反应生成白色沉淀，后继续生成黑色沉淀

                 操作方法：取两滴试液，加入1滴0.1mol/L的氯化汞溶液

• 铅离子$Pb^{2+}$：                

          铬酸钾[$K_2CrO_4$]：中性条件下反应，生成黄色的$PbCrO_4$沉淀

                操作方法：2：1加入试液和0.1mol/L的$K_2CrO_4$溶液

                最低检出浓度：70ppm……吗？也许和Ba一样？

                注：能生成有色沉淀重金属离子干扰反应，反应在HAc中反应，强碱和强酸均会溶解

• 亚铁离子$Fe^{2+}$：

           铁氰化钾（$K_3[Fe(CN)_6]$）：在酸性介质中，生成蓝色沉淀，即普鲁士蓝

                操作方法：1:1加入试液与试剂，出现蓝色沉淀，示有$Fe^{2+}$

                最低检出浓度：2ppm

                注：本法极为灵敏（2ppm），选择性很高，仅在存在大量重金属离子时有干扰

            邻二氮菲（phen）：生成橘红色配合物$[Fe(phen)_3]^{2+}$

                操作方法：加入试液与2.5g/L的邻二氮菲溶液

                最低检出浓度：0.5ppm！！！

                注：1、反应在中性或弱酸性溶液中进行；

                        2、$Fe^{3+}$生成的配合物颜色浅，不干扰反应，但$Fe^{3+}$、$Co^{2+}$同时存在时不适应本法；

                        3、大过量的$Cu^{2+}$、$Co^{2+}$、$CN^-$、$C_2O_4^{2-}$会干扰此反应。

                        4、此法选择性比前者更高，且可用还原$Fe^{3+}$的方式检测$Fe^{3+}$

• 铜离子$Cu^{2+}$：

          亚铁氰化钾（$K_4[Fe(CN)_6]$）：在酸性或中性介质中中，可生成$Cu_2[Fe(CN)_6]$的红棕色沉淀

                操作方法：1:1:1加入试液、6mol/L HAc 和$K_4[Fe(CN)_6]$

                最低检出浓度：0.4ppm

                注：1、反应在中性或弱酸性溶液中进行，若过酸，用3mol/L NaAc 溶液调节；

                        2、沉淀不溶于稀酸，但溶于氨水，与强碱亦可反应

                        3、$Fe^{3+}$、$Co^{2+}$、$Bi^{3+}$可与该试剂反应生成深红色沉淀，均有干扰。

            吡啶（$C_5H_5N$）：在碱性条件下，先生成蓝色的$Cu(OH)_2$沉淀，加入过量的吡啶后生成$[Cu(C_5H_5N)]^{2+}$的

                                                       深蓝色配离子，而后加入硫氰化铵生成绿色沉淀，用氯仿萃取得到绿色溶液。

                操作方法：先分步加入吡啶至过量，再加入几滴$NH_4SCN$，最后用0.5毫升氯仿萃取

                 最低检出浓度：250ppm

$\color{red}{\huge{阴离子}}$

• 氯离子$Cl^-$：

           硝酸银（$AgNO_3$）、氨水（$NH_3$）：生成氯化银，而后溶于氨水后用硝酸酸化后重新析出

              操作方法：这还有什么操作方法？定性实验是这样的

              最低检测浓度：<100ppm（作者没有找到数据）

              注：干扰太多，水解，以及其他卤素负离子的干扰（虽说不溶于氨水）

• 溴离子$Br^-$：

          氯水，$CCl_4$：氯水氧化$Br^-$生成$Br_2$，萃取至$CCl_4$，有机相呈红棕色或金黄色

               操作方法：先向溴离子试液中加入有机溶剂，再加入氯水

               最低检测浓度：50ppm

               注：若氯水过量，生成$BrCl$，使有机相呈淡黄色

• 碘离子$I^-$：

                检验方式与溴离子大致相同，此处不在赘述

                最低检出浓度：40ppm

                注：过量氯水会生成$IO_3^-$使有机相褪色

• 硫酸根$SO_4^{2-}$：

           氯化钡（$BaCl_2$）：酸性条件下，生成白色沉淀

                操作方法：先用6mol/L$HCl$酸化，再加入0.5mol/L$BaCl_2$溶液

• 亚硫酸根（$SO_3^{2-}$）：@氟老大天下第一帮我看一下，感觉亚铁氰化钾好像没用

          稀$HCl$：与碳酸根类似，检验生成的$SO_2$即可（高中内容

                参考方法：$KMnO_4$氧化法，$l_2$氧化法，品红褪色法

                注：$S_2O_3^{2-}$、$S^{2-}$对$SO_3^{2-}$检验有干扰

            亚硝基铁氰化钠（$Na_2[Fe(CN)_5NO]$）、铁氰化钾（$K_4[Fe(CN)_6]$）、硫酸锌$ZnSO_4$：先原位生成白色

                的$Zn_2[Fe(CN)_6]$沉淀，再加入$Na_2[Fe(CN)_5NO]$与试液，沉淀转化为红色的$Zn_2[Fe(CN)_5NOSO_3]$沉淀

                操作方法：先1:1加入$Na_4[Fe(CN)_6]$与$ZnSO_4$饱和溶液，得到白色沉淀后再1:1加入试液与$Na_2[Fe(CN)_5NO]$

                注：1、$S^{2-}$生成紫色配合物，干扰反应

                        2、反应需在中性条件下进行，生成的沉淀可溶于酸

• 氟离子$F^-$：@猫猫虫Th(OH)₄.Capoo这是定性检验，定量直接重量分析$CaF_2$

          氯化钙$CaCl_2$、硫酸$H_2SO_4$：在有乙酸存在的条件下：用$CaCl_2$沉淀$F^-$，再用硫酸与沉淀反应

                生成的气体$HF$与$SiO_2$反应得到$SiF_4$，通入水中转化为不溶于水的硅酸沉淀使水变浑浊。

先存个档

                                     为看到这里的你鼓掌，

                                                                               这就是这篇帖子的意义。