[资料共享]高中常见离子检验、离子共存“四不能”

高考中涉及物质检验的题目几乎每年都有，离子检验更是重中之重，关于高中化学常见的离子检验，你知多少呢？
（1）Na+：
实验操作：首先将铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰色，然后蘸取待测液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。
实验现象：火焰呈黄色
检验原理：焰色反应
扩展：K+的检验方法与Na+类似，不同点是需透过蓝色钴玻璃观察，以排除Na+的干扰，可观察到淡紫色火焰。
 
（2）NH4+：
实验操作：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。
实验现象：加热，生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
实验的原理：强碱制备弱碱
扩展：也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，若观察到有白烟生成，则含有NH4+，实验原理：HCl+NH3＝NH4Cl。
 
（3）Fe3+：
方法一：取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中有Fe3+。
实验原理：Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3
方法二：取少量待测溶液于试管中，加苯酚，若溶液变为紫色，则说明溶液中有Fe3+（苯酚的焰色反应）。
方法三：取少量待测溶液于试管中，加NaOH溶液，若出现红褐色沉淀，则说明溶液中有Fe3+（Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓）。
 
（4）Fe2+：
方法一：取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，新制的氯水。
实验现象：加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色
实验原理：2Fe2++ Cl2＝2Fe3++ 2Cl-，Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3
 
方法二： 加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，然后逐渐变成灰绿色，最后转化为红褐色。
（5）CO32-：
实验操作：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。
实验现象：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
实验原理：Ba2++CO32-＝BaCO3↓，BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
（6）SO42-：
实验操作：取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸，无沉淀，再向溶液中加入BaCl2溶液。
实验现象：生成白色沉淀
实验原理：Ba2++SO42-＝BaSO4↓
 
（7）Cl－：
实验操作：取少量待测溶液于试管中，加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀硝酸。
实验现象：生成白色沉淀
实验原理：Ag++Cl－＝AgCl↓
 
（8）Br－：
方法一：取少量待测溶液于试管中，加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀硝酸，若生成淡黄色沉淀，则含有Br－：Ag++Br－＝AgBr↓
方法二：先加入适当的氧化剂如H2O2溶液将Br－氧化成Br2，然后再加入CCl4，可观察到CCl4层变红棕色。
 
（9）I－：
方法一：取少量待测溶液于试管中，加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀硝酸，若生成黄色沉淀，则含有I－：Ag++I－＝AgI↓
方法二：向待测液中加入适当的氧化剂，再加入淀粉溶液，可观察到溶液变蓝，淀粉遇I2变蓝。
（10）SO32—
向待测液中加入适量盐酸，将生成的气体通入品红溶液，若品红褪色，则含有SO32—。
扩展：检验SO32—时，不可加入稀HNO3，因为HNO3会将SO32—氧化成SO42—。
 【离子共存“四不能”】
一、由于发生复分解反应，离子不能大量共存。    
    ☆ 有气体产生。如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等弱酸的酸根或酸式酸根与H+不能大量共存：CO32-＋2H+==CO2↑＋H2O、HS-＋H+==H2S↑。  
 
    ☆ 有沉淀生成。钾(K+)、钠(Na+)、硝(NO3-)、铵(NH4+) 溶，硫酸(SO42-)除钡(Ba2+)、铅(Pb2+)（不溶），盐酸（Cl－ ）除银（Ag＋）、亚汞（Hg２２＋）（不溶），其他离子基本与碱同。如：Ba2+、Ca2+等不能与SO42-、CO32-等大量共存：Ba2+＋CO32== CaCO3↓、Ca2+＋ SO42-==CaSO4（微溶）；Cu2+、Fe3+等不能与OH- 大量共存：Cu2+＋2OH-==Cu(OH)2↓，Fe3+＋3OH-==Fe(OH)3↓等。
 
    ☆ 有弱电解质生成。能生成弱酸的离子不能大量共存，如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等与H+不能大量共存，一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存：HCO3-＋OH-==CO32-＋H2O、HPO42-＋OH-＝PO43-＋H2O、NH4+＋OH-==NH3·H2O等。        
 
    ☆ 一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+ 等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子因能发生“双水解”反应而不能同时存在于同一溶液中，如3AlO2-＋3Al3+＋6H2O==4Al(OH)3↓等。  
 
 二、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存  
    ☆ 具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I- 和Fe 3+不能大量共存：2I- ＋2Fe3+==I2＋2Fe2+。
  
    ☆ 在酸性或碱性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3- 和I- 在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+ 存在情况下则不能共存；SO32- 和S2- 在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下不能共存：2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O。  
 
 三、由于形成络合离子，离子不能大量共存    
    ☆ 中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如Fe3+ 和 ==SCN-，由于Fe3+＋3SCN-  Fe(SCN)3（可逆反应）等络合反应而不能大量共存（该反应常用于Fe3+ 的检验）。
 四、能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存：Al3＋ 和HCO3-，Al3＋ 和S２－ 等。  
【解题指导】
    ☆ 首先必须搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。
 
    ☆ 审题时应注意题中给出的附加条件
    ①酸性溶液（H＋ ）、碱性溶液（OH－ ）、加入铝粉后可放出气体的溶液、由水电离出的H+或OH－=1×10-10 mol/L的溶液等。
    ②有色离子MnO4－ ，Fe3＋ ，Fe2+，Cu２＋  。  
    ③MnO4－ 、NO3－ 等在酸性条件下具有强氧化性。  
    ④S2O3２－ 在酸性条件下发生氧化还原反应：S2O3２－ ＋2H＋ ＝S↓＋SO2↑＋H2O 。
    ⑤注意题目要求“能大量共存”、“不能大量共存”或者“可能大量共存”。

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