SPM 必知的离子颜色与鉴定

在 SPM化学里，定性分析比任何部分都更看重记忆。没有演算可写，沉淀要么是对的颜色，要么不是，所以分数落到那些把颜色和鉴定牢牢记住的学生手里。

这是一套值得学的、有条理的内容，从离子颜色一直到确认鉴定。复习时把离子、沉淀与焰色这份参考开在旁边。

溶液中的离子颜色

大多数离子在水溶液中无色，所以有色的那几个很显眼，一旦记住就是送分：

• 铜(II)，Cu²⁺，蓝色。
• 铁(II)，Fe²⁺，绿色（浅绿）。
• 铁(III)，Fe³⁺，黄色至棕色。
• 无色： Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、NH₄⁺ 以及大多数阴离子。

仅凭一次颜色观察，往往就能在你还没做任何鉴定前，把未知溶液缩小到一两个候选。

加氢氧化钠后的沉淀颜色

向阳离子中加氢氧化钠溶液会得到氢氧化物沉淀。颜色，以及它在过量时是否溶解，两者合起来就能确认离子：

• Cu²⁺，蓝色沉淀，过量中不溶。
• Fe²⁺，绿色沉淀，过量中不溶。
• Fe³⁺，棕色沉淀，过量中不溶。
• Al³⁺、Zn²⁺、Pb²⁺，白色沉淀，过量中溶解，得无色溶液。
• Ca²⁺、Mg²⁺，白色沉淀，过量中不溶。

分界的问题永远是「它在过量 NaOH 中溶不溶？」，这就把三种会溶的白色沉淀（Al³⁺、Zn²⁺、Pb²⁺）与两种不溶的（Ca²⁺、Mg²⁺）分开。

加氨水后的沉淀颜色

氨水也会沉淀出氢氧化物，但「过量中是否溶解」的规律不同，而正是这个不同在做鉴定的工作：

• Cu²⁺，蓝色沉淀，过量中溶解，得深蓝色溶液。
• Al³⁺，白色沉淀，过量中不溶。
• Zn²⁺，白色沉淀，过量中溶解，得无色溶液。
• Pb²⁺，白色沉淀，过量中不溶。

对比这两种试剂很有威力：Al³⁺ 和 Zn²⁺ 在过量 NaOH 中都溶，但只有 Zn²⁺ 在过量氨水中溶，所以这一对鉴定就把它们区分开。

焰色反应

把样品放在干净的金属丝上，在热焰中加热，读它的颜色：

• 锂，Li⁺，红色。
• 钠，Na⁺，黄色（金黄）。
• 钾，K⁺，紫色（淡紫）。
• 钙，Ca²⁺，砖红（橙红）。
• 钡，Ba²⁺，绿色。

焰色反应是确认那些会给出白色沉淀、其他方法又难以分辨的活泼金属阳离子的最简单办法。

阳离子的确认鉴定

• 铵，NH₄⁺，与氢氧化钠溶液加热；释出氨气，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
• 铁(II) 与铁(III)，除了绿色/棕色沉淀之外，Fe³⁺ 与硫氰化钾生成血红色，而 Fe²⁺ 不会。

阴离子鉴定

• 碳酸根，CO₃²⁻，加稀酸；放出二氧化碳起泡，使石灰水变浑浊。
• 硫酸根，SO₄²⁻，先加稀盐酸，再加氯化钡溶液；生成硫酸钡白色沉淀。
• 氯离子，Cl⁻，先加稀硝酸，再加硝酸银溶液；生成氯化银白色沉淀。
• 硝酸根，NO₃⁻，棕环鉴定：加硫酸亚铁溶液，再沿试管壁小心加入浓硫酸；在交界处形成棕色环。

硫酸根和氯离子鉴定中先加酸，是为了除去碳酸根，否则碳酸根会给出假的白色沉淀，这是出题人爱考的细节。完整方法在阴离子定性分析实验里，对应的阳离子部分在阳离子定性分析。

怎样把这些全记住

这样的表格要靠主动回想来记，不是反复阅读。做一张两栏卡片，一面写离子，一面写观察，并双向自测：给离子，说颜色；给观察，说离子。

然后在真实的分析题上练，一步步把候选缩小。最常见的考试失误是忘了「过量中是否溶解」的行为，而那恰恰是区分长得一样的白色沉淀的关键。

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