高中化学/目录/离子检验

离子检验是研究物质组成的一种重要方式，通过特定的反应，我们可以知道物质中含有的离子以及成分，本文列举了中学阶段常用的离子检验方法。为了全文的简洁明了，我们在这里以离子方程式来表示反应。

常见的离子检验

铵根离子（${\ce {NH4+}}$）

将铵盐与碱的混合溶液共热，有氨气放出，这种气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，或者使湿润的酚酞试纸变红。

${\ce {NH4+{+}OH^{-}->[\vartriangle ]NH3\uparrow {+}H2O}}$

氯离子（${\ce {Cl^-}}$）

在溶液中加入稀硝酸酸化，再加入${\ce {AgNO3}}$溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

${\ce {Ag+{+}Cl^- ->AgCl v}}$

溴离子（${\ce {Br-}}$）

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入${\ce {AgNO3}}$溶液，产生淡黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

${\ce {Ag+{+}Br- ->AgBr v}}$

碘离子（${\ce {I-}}$）

银离子检验法

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入${\ce {AgNO3}}$溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

${\ce {Ag+{+}I- ->AgI v}}$

铅离子检验法

此检验方法不在高考考纲内。

在溶液中加入${\ce {Pb(NO3)2}}$溶液，产生金色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

${\ce {Pb^2+{+}2I- ->PbI2 v}}$

碳酸根（${\ce {CO3^2-}}$）和碳酸氢根（${\ce {HCO3^-}}$）

在溶液中加入任意一种酸，产生大量气泡，产生的气体可使燃烧的木条熄灭。

${\ce {CO3^{2-}{+}2H+->CO2\uparrow {+}H2O}}$

${\ce {HCO3^{-}{+}H+->CO2\uparrow {+}H2O}}$

亚硫酸根（${\ce {SO3^2-}}$）和亚硫酸氢根（${\ce {HSO3^-}}$）

在溶液中加入任意一种酸，产生大量气泡，产生的气体有刺激性气味。将气体通入品红溶液，溶液褪色。

${\ce {SO3^{2-}{+}2H+->SO2\uparrow {+}H2O}}$

${\ce {HSO3^{-}{+}H+->SO2\uparrow {+}H2O}}$

硫酸根（${\ce {SO4^2-}}$）

在溶液中加入稀盐酸酸化，再加入${\ce {BaCl2}}$溶液，产生白色沉淀。

${\ce {Ba^2+{+}SO4^2- ->BaSO4v}}$

硝酸根（${\ce {NO3-}}$）

先在溶液中加入铜粉，无现象，再加入${\ce {HCl}}$，溶液开始逐渐变为蓝色，并且有红棕色气体放出。

${\ce {3Cu{+}8H+{+}2NO3^{-}->3Cu^{2}+{+}2NO\uparrow {+}4H2O}}$

钠离子（${\ce {Na+}}$）和钾离子（${\ce {K+}}$）

参见§2.1.15 焰色反应。

亚铁离子（${\ce {Fe^2+}}$）（络合物法检验）

（注：以下两种离子的络合物检验法存在争议，本文仅阐述主流观点。）

将溶液中加入铁氰化钾{${\ce {K3[Fe(CN)6]}}$}溶液，观察到溶液变蓝（产生特征蓝色沉淀）。

${\ce {Fe^2+{+}[Fe(CN)6]^3- -> Fe4[Fe(CN)6]3}}$

亦可在排除其它离子干扰的情况下滴入酸性高锰酸钾溶液，观察褪色现象。

铁离子（${\ce {Fe^3+}}$）（络合物法检验）

硫氰化钾“铁血”检验法

将溶液中加入硫氰化钾（${\ce {KSCN}}$）溶液，观察到溶液变为血红色。

${\ce {Fe^3+{+}3SCN^- -> Fe(SCN)3}}$

普鲁士蓝检验法

将溶液中加入亚铁氰化钾{${\ce {K4[Fe(CN)6]}}$}溶液，观察到溶液变蓝（产生特征蓝色沉淀）。

${\ce {4Fe^3+{+}3[Fe(CN)6]^4- -> Fe4[Fe(CN)6]3}}$

酚检验法

向溶液中加入苯酚，溶液出现特征紫色。此反应亦可用于检验酚。

铬酸根（${\ce {CrO4^2-}}$）

此离子的检验不在高考考纲内。

在溶液中加入${\ce {AgNO3}}$溶液，产生红色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

${\ce {2Ag+{+}CrO4^2- ->Ag2CrO4 v}}$

重铬酸根（${\ce {Cr2O7^2-}}$）

此离子的检验不在高考考纲内。

在硫酸酸化的${\ce {K2Cr2O7}}$溶液（又称铬酸洗液）中加入乙醇，溶液由橙色变为灰绿色。在这个反应中，乙醇直接被氧化为乙醛（${\ce {CH3CHO}}$），重铬酸根（${\ce {Cr2O7^2-}}$）中+6价的铬元素被还原到+3价，由于铬离子（${\ce {Cr^3+}}$）的存在而使溶液变为灰绿色。

${\ce {Cr2O7^2- {+}8H+ {+}3C2H5OH ->3CH3CHO{+}2Cr^3+ {+}7H2O}}$

12种氢氧化物沉淀

另一种检验离子常见的方法是使用氢氧化物沉淀法来进行检验，进行此类检验的操作方法均为将待测溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，通过实验现象来进行离子的检验。若有特殊现象，我们会对实验现象进行描述。

氢氧化亚铁——亚铁离子（${\ce {Fe^2+}}$）沉淀法检验

将含有${\ce {Fe^2+}}$的待测溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，产生氢氧化亚铁[${\ce {Fe(OH)2}}$]沉淀。这种物质在空气中不稳定，生成时为白色，然后迅速变成灰绿色，最后变成红棕色的氢氧化铁[${\ce {Fe(OH)3}}$]沉淀。

${\ce {Fe^2+{+}2OH^- ->Fe(OH)2v}}$

${\ce {4Fe(OH)2{+}2H2O{+}O2 ->4Fe(OH)3}}$

氢氧化铁——铁离子（${\ce {Fe^3+}}$）沉淀法检验

${\ce {Fe^3+{+}3OH^- ->Fe(OH)3v}}$

氢氧化铝/偏铝酸钠

将含有${\ce {Al^3+}}$的待测溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，产生白色的氢氧化铝[${\ce {Al(OH)3}}$]沉淀。这种物质是一种两性氢氧化物，稍等片刻后沉淀溶解，生成了可溶的偏铝酸钠（${\ce {NaAlO2}}$）。

${\ce {Al^3+{+}3OH^- ->Al(OH)3v}}$

${\ce {Al(OH)3{+}OH^- ->AlO2^- {+}2H2O}}$

若过量${\ce {Al^3+}}$加入至${\ce {NaOH}}$溶液中，则总反应方程式为：

${\ce {Al^3+{+}4OH^- ->AlO2^- {+}2H2O}}$

氢氧化铬/偏铬酸钠

此离子的检验不在高考考纲内。

将含有${\ce {Cr^3+}}$的待测溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，产生绿色的氢氧化铬[${\ce {Cr(OH)3}}$]沉淀。这种物质是一种两性氢氧化物，稍等片刻后沉淀溶解，生成了可溶的偏铬酸钠（${\ce {NaCrO2}}$）。

${\ce {Cr^3+{+}3OH^- ->Cr(OH)3v}}$

${\ce {Cr(OH)3{+}OH^- ->CrO2^- {+}2H2O}}$

若过量${\ce {Cr^3+}}$加入至${\ce {NaOH}}$溶液中，则总反应方程式为：

${\ce {Cr^3+{+}4OH^- ->CrO2^- {+}2H2O}}$

氢氧化铅

此离子的检验不在高考考纲内。

${\ce {Pb^2+{+}2OH^- ->Pb(OH)2v}}$

氢氧化钙

注：氢氧化钙在常温下微溶于水，若产生大量氢氧化钙则以沉淀形式存在。

${\ce {Ca^2+{+}2OH^- ->Ca(OH)2v}}$

氢氧化铜

${\ce {Cu^2+{+}2OH^- ->Cu(OH)2v}}$

氢氧化镍

此离子的检验不在高考考纲内。

${\ce {Ni^2+{+}2OH^- ->Ni(OH)2v}}$

氢氧化镁

${\ce {Mg^2+{+}2OH^- ->Mg(OH)2v}}$

氢氧化锌

${\ce {Zn^2+{+}2OH^- ->Zn(OH)2v}}$

氢氧化银/氧化银

将${\ce {AgNO3}}$溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，理论上应该产生${\ce {AgOH}}$沉淀，实际生成的是氧化银沉淀。常温下${\ce {AgOH}}$极不稳定，易分解为棕褐色难溶于水的氧化银（${\ce {Ag2O}}$）固体。低温下可制得氢氧化银在水中的白色沉淀。

${\ce {2Ag^+{+}2OH- ->Ag2O v {+}H2O}}$

碱式氯化钴/氢氧化钴

此离子的检验不在高考考纲内。

将${\ce {CoCl2}}$溶液滴入${\ce {NaOH}}$溶液中，产生深蓝色的碱式氯化钴[${\ce {Co(OH)Cl}}$]沉淀。这种物质在碱性条件下不稳定，最后变成褐色的氢氧化钴[${\ce {Co(OH)2}}$]沉淀。

${\ce {Co^2+{+}Cl^- {+}OH^- ->Co(OH)Cl v}}$

${\ce {Co(OH)Cl{+}OH^- ->Co(OH)2{+}Cl^-}}$

视频链接

我们在这里提供一些视频链接，以便读者能够更加直观地理解上文的内容。

1. 重现化学 | 沉淀2：你眼中是澄清变浑浊，我眼中是诗 [1]
2. 重现化学 | 沉淀3：沉静心灵，感受极致之美 [2]
3. 【美丽的沉淀反应系列——高中化学·12大氢氧化物沉淀】报告老师！你可能给我们做了假实验 [3]
4. （拓展视频）【DEC】S10E2 普鲁士蓝Vs滕氏蓝 [4]