李曉紅
摘要:離子檢驗反映學生對元素及其化合物性質的掌握程度、實驗能力、語言表達和綜合應用能力,入手易得分難。本文重點闡述十種常考離子的檢驗步驟和答題模式。
關鍵詞: 離子檢驗;原則;步驟;模式 ;十種??茧x子
離子檢驗從一定程度上反映學生對元素及其化合物性質的掌握程度、化學實驗的基本能力、語言表達能力以及綜合應用能力,入手易得分難。究其原因主要是學生對元素及其化合物的性質掌握不全面,化學實驗能力欠缺和語言表達不規范等。本文重點闡述十種??茧x子的檢驗步驟和答題模式。
一、離子檢驗的原則、步驟和答題模式
1、攻克方法:熟練掌握元素及其化合物的性質。
2、思考方向:首先考慮該離子的性質,選擇最佳試劑和操作,進行有明顯現象的化學反應或實驗操作。
3、試劑和操作要求:選試劑或操作以科學合理、現象明顯、簡便易行、環保無毒或少毒為原則?,F象越明顯越好,操作越簡單越好,試劑越普通越好,整個實驗過程越環保越好。
4、一般步驟:取樣——操作——描現象——得結論。
5、答題模式:取......,進行......的操作,若看到......現象,則......;反之,則......。
二、十種??茧x子的檢驗
1、銨鹽中NH4+檢驗
【思路】將NH4+轉化成NH3檢驗。
【原理】銨鹽遇到濃堿溶液加熱生成NH3能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液),加入濃NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍,則原物質中含NH4+;反之則不含NH4+。
2、鋁鹽中Al3+檢驗
【思路】Al3+與強堿反應,強堿用量不同,產物不同,實驗現象不同。
【原理】Al3+遇少量強堿時生成Al(OH)3,繼續加強堿Al(OH)3溶解,生成偏鋁酸鹽。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液),逐滴加入NaOH溶液,邊滴邊震蕩試管。若先生成白色膠狀物質后溶解得到澄清溶液,則原物質中含Al3+,反之則不含Al3+。
3、鐵鹽中Fe3+檢驗
方法一:絡合反應
【思路】Fe3+與KSCN或苯酚溶液反應時有明顯顏色變化。
【原理】Fe3+與KSCN溶液反應生成紅色物質,Fe3+與苯酚溶液反應生成紫色物質。
【操作、現象和結論】取未知溶液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液)滴入幾滴KSCN或苯酚溶液,若溶液變紅或出現紫色則原物質中含有Fe3+;反之,則不含Fe3+。
方法二:沉淀反應
【思路】Fe3+與堿溶液反應時生成有色沉淀。
【原理】Fe3+與堿反應生成紅褐色的Fe(OH)3。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液)滴入NaOH溶液,若有紅褐色沉淀出現則原物質中含有Fe3+;反之則不含Fe3+。
方法三:氧化反應
【思路】Fe3+與某些還原性物質反應產生明顯的實驗現象。
【原理】Fe3+與能氧化I-,生成I2;Fe3+與能氧化S2+,生成硫單質等。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈試管中(固體則配成溶液)滴入淀粉KI或H2S溶液,若溶液變藍或有淡黃色物質生成則原物質中含有Fe3+;反之則不含Fe3+。
4、亞鐵鹽中Fe2+檢驗
方法一:沉淀反應
【思路】Fe2+與堿溶液或鐵氰化鉀溶液反應有特殊顏色的沉淀生成。
【原理】Fe2+與堿液在敞口容器中反應生成白色絮狀Fe(OH)2沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀;而Fe2+與鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀Fe3[(Fe(CN)6]2。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液)滴入適量NaOH或鐵氰化鉀溶液,若生成白色絮狀沉淀在空氣中迅速變成灰綠色最后變成紅褐色或有藍色沉淀出現,則原物質中含有Fe2+;反之,則不含Fe2+。
方法二:還原反應
【思路】Fe2+與某些有色氧化劑反應,產生明顯實驗現象
【原理】Fe2+能使酸性高錳酸鉀溶液或溴水等有色物質褪色;
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液)滴入少量酸性高錳酸鉀或溴水,若溶液褪色則原物質中含有Fe2+;反之,則不含Fe2+。
方法三:將Fe2+氧化成Fe3+來檢驗
【思路】在排除Fe3+的前提條件下,將Fe2+氧化成Fe3+檢驗
【原理】Fe2+遇KSCN溶液沒有明顯現象,加入合適氧化劑,溶液立刻出現紅色;
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液),若先滴入幾滴KSCN溶液沒有明顯變化,后滴入H2O2等時立刻出現紅色,則原物質中含有Fe2+;反之,則不含Fe2+。
5、鈉鹽和鉀鹽中Na+、K+檢驗
【思路】焰色反應檢驗
【原理】鈉、鉀和它們的化合物在灼燒時火焰呈現特殊的顏色。
【操作、現象和結論】用鉑絲或鐵絲蘸取未知樣,在酒精燈外焰上灼燒。若看到黃色火焰,則原物質中含Na+,反之,則不含Na+;若透過藍色鈷玻璃看到紫色火焰,則原物質中含K+,反之,則不含K+。
6、鹵素離子X-(Cl-、Br-、I-)檢驗
【思路】將鹵素離子X-(Cl-、Br-、I-)轉化成AgX沉淀,根據沉淀顏色判斷X-種類。
【原理】用稀硝酸排除CO32-、OH-等離子后,加入硝酸銀生成AgX(其中AgCl白色沉淀,AgBr淺黃色沉淀,AgI黃色沉淀)都不溶于過量稀硝酸。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈試管中(固體則配成澄清溶液),先滴入過量稀硝酸,后滴入硝酸銀。若生成白色沉淀,則原物質中含有Cl-;生成淺黃色沉淀,則原物質中含有Br-;生成黃色沉淀,則原物質中含有I-;反之,則不含X-。
7、碳酸鹽中CO32-檢驗
【思路】碳酸鹽能與酸反應生成CO2
【原理】碳酸鹽與酸反應生成CO2使澄清石灰水變渾濁。
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液),滴入過量稀鹽酸,若放出氣體使澄清石灰水變渾濁,則原物質中含有CO32-;反之,則不含CO32-。
8、可溶性硫酸鹽中SO42-檢驗
【思路】將SO42-轉化為BaSO4檢驗
【原理】用稀鹽酸排除CO32-、CO32-、Ag+等的干擾后,將其轉化成BaSO4沉淀來檢驗
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈的試管中(固體則配成溶液),若先滴入過量的稀鹽酸無明顯現象,后滴入BaCl2溶液生成白色沉淀。則原物質中含有SO42-;反之,則不含SO42-。
9、硝酸鹽中NO3-的檢驗
【思路】將NO3-轉化成NO來檢驗
【原理】NO3-在酸性條件下有強氧化性,與還原性物質反應,放出氣體被氧氣氧化成紅棕色NO2
【操作、現象和結論】取未知液于一支干凈試管中(固體則配成溶液),加入稀硫酸和銅粉或銅片。若銅溶解,溶液變藍,生成氣體在空氣中變紅棕色,則原物質中含有NO3-;反之,不含NO3-。這個實驗還可以用亞鐵鹽或亞硫酸鹽-等代替銅片,不過會有有毒氣體排放,所以一定要將釋放出的氣體吸收處理,以免污染空氣。