阳离子确证试验

定性分析用来鉴别未知盐里的离子，阳离子通常通过依次加入两种碱来找到，氢氧化钠溶液和氨水，观察金属氢氧化物沉淀的颜色以及它是否溶于过量。随后用确证试验来锁定那些看起来相像的离子。

这些反应及其离子方程式每年都在 4541 里考。

与氢氧化钠生成的沉淀

向盐溶液中加入氢氧化钠会沉淀出金属氢氧化物。颜色能鉴别许多阳离子：

• Fe²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Fe(OH)₂(s)，绿色沉淀
• Fe³⁺(aq) + 3OH⁻(aq) → Fe(OH)₃(s)，棕色沉淀
• Cu²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Cu(OH)₂(s)，蓝色沉淀
• Pb²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Pb(OH)₂(s)，白色，溶于过量
• Al³⁺(aq) + 3OH⁻(aq) → Al(OH)₃(s)，白色，溶于过量
• Zn²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Zn(OH)₂(s)，白色，溶于过量
• Mg²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Mg(OH)₂(s)，白色，不溶于过量
• Ca²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Ca(OH)₂(s)，白色，不溶于过量

铝、铅(II) 和锌的白色沉淀都溶于过量氢氧化钠，所以单靠这一步无法把它们分开。

与氨水生成的沉淀

用氨水重复这个试验，就能把这些相像的离子分开：

• 锌的氢氧化物溶于过量氨水，得到无色溶液，而铝和铅(II) 的氢氧化物不溶。
• 铜(II) 的氢氧化物溶于过量氨水，得到深蓝色溶液，这是铜(II) 离子的有用确认。

所以氢氧化钠、再氨水这一对试验，能在确证试验收尾之前先把阳离子缩小范围。

确证试验

• 铁(II)，Fe²⁺： 加入六氰合铁(III) 酸钾溶液，深蓝色沉淀确认 Fe²⁺。
• 铁(III)，Fe³⁺： 加入硫氰酸钾溶液，血红色确认 Fe³⁺。
• 铅(II)，Pb²⁺： 加入碘化钾溶液，黄色沉淀确认 Pb²⁺：Pb²⁺(aq) + 2I⁻(aq) → PbI₂(s)。
• 铵，NH₄⁺： 与氢氧化钠一起加热，放出氨气，使湿润的红色石蕊变蓝。

棕环试验

棕环试验确认硝酸根离子，NO₃⁻，常与阳离子试验一起考。向待测溶液中加入新配制的硫酸亚铁溶液，然后把试管倾斜、小心地沿内壁倒入浓硫酸，使它形成单独的下层。

两种液体的交界处会出现一个棕色环，确认硝酸根离子。要小心处理浓硫酸，沿管壁缓缓加入。

常见错误

正确写出每个离子的电荷，Fe²⁺ 与 Fe³⁺、Pb²⁺，并把氢氧根配平，使离子方程式正确。既要说沉淀的颜色又要说它是否溶于过量；对那三种白色沉淀来说，这个溶解性正是要害。

被要求做确证试验时，不要停在沉淀这一步。做棕环试验时，浓硫酸要缓缓沿管壁加入，并描述交界处的环。

在 SPM 考试中的出现方式

在 4541/2 里，你可能要由沉淀的颜色和溶解性鉴别阳离子、写出氢氧化物沉淀的离子方程式，或给出确认试剂和现象。在 4541/1 里，客观题会考沉淀颜色和确认结果。

在 4541/3 里，定性分析实验会要你加入试剂、记录现象并推断离子。按氢氧化钠、再氨水、再确证试验的顺序做下来，阳离子鉴别就成了可靠的常规操作。