高中化學/目錄/離子檢驗

離子檢驗是研究物質組成的一種重要方式，通過特定的反應，我們可以知道物質中含有的離子以及成分，本文列舉了中學階段常用的離子檢驗方法。為了全文的簡潔明了，我們在這裏以離子方程式來表示反應。

常見的離子檢驗

銨根離子（ ${\ce {NH4+}}$ ）

將銨鹽與鹼的混合溶液共熱，有氨氣放出，這種氣體可以使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，或者使濕潤的酚酞試紙變紅。

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

氯離子（ ${\ce {Cl^-}}$ ）

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

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

溴離子（ ${\ce {Br-}}$ ）

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入 ${\ce {AgNO3}}$ 溶液，產生淡黃色沉澱，再加入稀硝酸，沉澱不溶解。

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

碘離子（ ${\ce {I-}}$ ）

銀離子檢驗法

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入 ${\ce {AgNO3}}$ 溶液，產生黃色沉澱，再加入稀硝酸，沉澱不溶解。

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

鉛離子檢驗法

此檢驗方法不在高考考綱內。

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

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

碳酸根（ ${\ce {CO3^2-}}$ ）和碳酸氫根（ ${\ce {HCO3^-}}$ ）

在溶液中加入任意一種酸，產生大量氣泡，產生的氣體可使燃燒的木條熄滅。

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

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

亞硫酸根（ ${\ce {SO3^2-}}$ ）和亞硫酸氫根（ ${\ce {HSO3^-}}$ ）

在溶液中加入任意一種酸，產生大量氣泡，產生的氣體有刺激性氣味。將氣體通入品紅溶液，溶液褪色。

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

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

硫酸根（ ${\ce {SO4^2-}}$ ）

在溶液中加入稀鹽酸酸化，再加入 ${\ce {BaCl2}}$ 溶液，產生白色沉澱。

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

硝酸根（ ${\ce {NO3-}}$ ）

先在溶液中加入銅粉，無現象，再加入 ${\ce {HCl}}$ ，溶液開始逐漸變為藍色，並且有紅棕色氣體放出。

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

鈉離子（ ${\ce {Na+}}$ ）和鉀離子（ ${\ce {K+}}$ ）

參見§2.1.15 焰色反應。

亞鐵離子（ ${\ce {Fe^2+}}$ ）（絡合物法檢驗）

（註：以下兩種離子的絡合物檢驗法存在爭議，本文僅闡述主流觀點。）

將溶液中加入鐵氰化鉀{ ${\ce {K3[Fe(CN)6]}}$ }溶液，觀察到溶液變藍（產生特徵藍色沉澱）。

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

亦可在排除其它離子干擾的情況下滴入酸性高錳酸鉀溶液，觀察褪色現象。

鐵離子（ ${\ce {Fe^3+}}$ ）（絡合物法檢驗）

硫氰化鉀「鐵血」檢驗法

將溶液中加入硫氰化鉀（ ${\ce {KSCN}}$ ）溶液，觀察到溶液變為血紅色。

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

普魯士藍檢驗法

將溶液中加入亞鐵氰化鉀{ ${\ce {K4[Fe(CN)6]}}$ }溶液，觀察到溶液變藍（產生特徵藍色沉澱）。

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

酚檢驗法

向溶液中加入苯酚，溶液出現特徵紫色。此反應亦可用於檢驗酚。

鉻酸根（ ${\ce {CrO4^2-}}$ ）

此離子的檢驗不在高考考綱內。

在溶液中加入 ${\ce {AgNO3}}$ 溶液，產生紅色沉澱，再加入稀硝酸，沉澱不溶解。

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

重鉻酸根（ ${\ce {Cr2O7^2-}}$ ）

此離子的檢驗不在高考考綱內。

在硫酸酸化的 ${\ce {K2Cr2O7}}$ 溶液（又稱鉻酸洗液）中加入乙醇，溶液由橙色變為灰綠色。在這個反應中，乙醇直接被氧化為乙醛（ ${\ce {CH3CHO}}$ ），重鉻酸根（ ${\ce {Cr2O7^2-}}$ ）中+6價的鉻元素被還原到+3價，由於鉻離子（ ${\ce {Cr^3+}}$ ）的存在而使溶液變為灰綠色。

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

12種氫氧化物沉澱

另一種檢驗離子常見的方法是使用氫氧化物沉澱法來進行檢驗，進行此類檢驗的操作方法均為將待測溶液滴入 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，通過實驗現象來進行離子的檢驗。若有特殊現象，我們會對實驗現象進行描述。

氫氧化亞鐵——亞鐵離子（ ${\ce {Fe^2+}}$ ）沉澱法檢驗

將含有 ${\ce {Fe^2+}}$ 的待測溶液滴入 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，產生氫氧化亞鐵[ ${\ce {Fe(OH)2}}$ ]沉澱。這種物質在空氣中不穩定，生成時為白色，然後迅速變成灰綠色，最後變成紅棕色的氫氧化鐵[ ${\ce {Fe(OH)3}}$ ]沉澱。

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

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

氫氧化鐵——鐵離子（ ${\ce {Fe^3+}}$ ）沉澱法檢驗

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

氫氧化鋁/偏鋁酸鈉

將含有 ${\ce {Al^3+}}$ 的待測溶液滴入 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，產生白色的氫氧化鋁[ ${\ce {Al(OH)3}}$ ]沉澱。這種物質是一種兩性氫氧化物，稍等片刻後沉澱溶解，生成了可溶的偏鋁酸鈉（ ${\ce {NaAlO2}}$ ）。

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

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

若過量 ${\ce {Al^3+}}$ 加入至 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，則總反應方程式為：

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

氫氧化鉻/偏鉻酸鈉

此離子的檢驗不在高考考綱內。

將含有 ${\ce {Cr^3+}}$ 的待測溶液滴入 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，產生綠色的氫氧化鉻[ ${\ce {Cr(OH)3}}$ ]沉澱。這種物質是一種兩性氫氧化物，稍等片刻後沉澱溶解，生成了可溶的偏鉻酸鈉（ ${\ce {NaCrO2}}$ ）。

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

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

若過量 ${\ce {Cr^3+}}$ 加入至 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，則總反應方程式為：

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

氫氧化鉛

此離子的檢驗不在高考考綱內。

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

氫氧化鈣

註：氫氧化鈣在常溫下微溶於水，若產生大量氫氧化鈣則以沉澱形式存在。

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

氫氧化銅

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

氫氧化鎳

此離子的檢驗不在高考考綱內。

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

氫氧化鎂

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

氫氧化鋅

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

氫氧化銀/氧化銀

將 ${\ce {AgNO3}}$ 溶液滴入 ${\ce {NaOH}}$ 溶液中，理論上應該產生 ${\ce {AgOH}}$ 沉澱，實際生成的是氧化銀沉澱。常溫下 ${\ce {AgOH}}$ 極不穩定，易分解為棕褐色難溶於水的氧化銀（ ${\ce {Ag2O}}$ ）固體。低溫下可製得氫氧化銀在水中的白色沉澱。