实验：阴离子的定性分析

阴离子的定性分析是指查明某种盐里含有哪些负离子。每种常见阴离子都有自己的确证试验、观察清楚，所以这是一个偏爱细心而有序操作的试卷三实验。

本指南列出碳酸根、氯离子、硫酸根与硝酸根的试验、应预期的观察，以及实验试卷所看重的科学过程技能。它与阳离子的鉴别天然配对，从而能给出一种完整盐的名称。

目的

用碳酸根、氯离子、硫酸根与硝酸根的专属确证试验，鉴别给定盐溶液中所含的阴离子。

仪器与材料

• 试管与试管架
• 导气管与一支盛石灰水的试管（用于碳酸根试验）
• 滴管
• 本生灯
• 稀盐酸与稀硝酸
• 氯化钡溶液与硝酸银溶液
• 硫酸铁(II)溶液与浓硫酸（用于硝酸根棕色环试验）
• 未知盐溶液

步骤

1. 碳酸根试验。 向一份固体或溶液中加入稀酸。若冒气泡，把气体通入石灰水，观察石灰水是否变浑浊。
2. 硫酸根试验。 取一份新的溶液，先加少量稀盐酸除去任何碳酸根，再加氯化钡溶液并观察。
3. 氯离子试验。 取一份新的溶液，加少量稀硝酸，再加硝酸银溶液并观察；然后加氨水，检验沉淀是否溶解。
4. 硝酸根试验（棕色环）。 取一份新的溶液，加入硫酸铁(II)溶液，再把试管倾斜、沿管壁小心加入浓硫酸使其在底部形成一层，观察两种液体的交界处。
5. 把每个观察记录在相应试验旁，并与已知结果比对以鉴别阴离子。

预期观察

碳酸根试验中，加入稀酸产生泡腾，放出的气体使石灰水变浑浊，说明是二氧化碳、因而是碳酸根。硫酸根试验中，酸化后仍保留的白色沉淀可确证硫酸根。

氯离子试验中，溶于氨水的白色沉淀可确证氯离子。硝酸根棕色环试验中，在浓硫酸层与其上方溶液相接处形成棕色环，可确证硝酸根。

准确、并按正确次序记录所见，正是使鉴别可靠的关键。

推断与结论

每种阴离子都以其特有的方式反应，产生独特、可观察的结果，一种气体、某种颜色与溶解性的沉淀，或一圈有色的环。进行正确的试验、把观察与已知结果比对，便能鉴别阴离子。

在硫酸根与氯离子试验前先酸化很关键，因为碳酸根离子否则也会生成白色沉淀、造成假阳性。结论指明所含的阴离子，并引用支持它的确证观察。

科学过程技能（试卷三风格）

遵循逻辑次序。 解释为什么先做碳酸根试验、为什么酸化要先于加入氯化钡或硝酸银，为的是除去干扰离子，使后续试验有效。

控制变量。 每个试验都用一份新的溶液、每次都用相同的操作，使观察能公平比较、且来自所含的阴离子。

作出操作性定义。 把硫酸根阳性试验用操作方式定义为：溶液用稀盐酸酸化后仍保留的白色沉淀。

推断与沟通。 由每个观察推断阴离子，再用清楚、准确的语言写出结论，指明该离子并陈述鉴别它的试验结果。

安全须知

• 戴安全护目镜，因为酸与硝酸银有腐蚀性或刺激性，会染污或灼伤。
• 做棕色环试验时把浓硫酸沿倾斜试管的管壁慢慢加入，因为它放热、若粗心加入会迸溅。
• 不要让碳酸根试验产生的气体积聚；通过导气管把它导入石灰水，以免吸入气体。
• 皮肤沾到硝酸银要洗去，因为它会染污并有刺激性；处理任何有毒盐后要洗手。

常见错误

• 硫酸根或氯离子试验前不酸化。 碳酸根也会生成白色沉淀、造成假阳性；始终先酸化。
• 用错酸。 硫酸根试验前用稀盐酸、氯离子试验前用稀硝酸，使所加的酸本身不提供正被检验的离子。
• 棕色环试验中浓酸加得太快。 倒得太快就会混合、不成环；慢慢加以形成分开的一层。
• 重复使用被污染的试管。 前一种试剂的残迹会给出误导性结果；每次都用洁净试管与新的一份溶液。
• 记录含糊。 要写出真实的观察，泡腾、白色沉淀、棕色环，而不只是「阳性结果」。

我们的老师如何使用这个实验

在一对一的 SPM化学课堂里，以英文授课、每小时 RM50 起，我们把阴离子分析教成一套有序流程，先碳酸根、再酸化、再做专属试验，使干扰离子被除去、每个观察都名副其实。因为这个实验是 SPM化学 里试卷三（试卷三为实验考试，评估科学过程技能）的标准部分，又与阳离子分析结合以命名一整种盐，按正确次序试验、并准确记录所见的纪律，正是分数得以稳固之处。