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（ $N H_{4}^{+}$ ）

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。

N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{△}{\to} N H_{3} ↑ + H_{2} O

氯离子（ $C l^{-}$ ）

在溶液中加入稀硝酸酸化，再加入 $A g N O_{3}$ 溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

A g^{+} + C l^{-} ⟶ A g C l ↓

溴离子（ $B r^{-}$ ）

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入 $A g N O_{3}$ 溶液，产生淡黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

A g^{+} + B r^{-} ⟶ A g B r ↓

碘离子（ $I^{-}$ ）

银离子检验法

在溶液中加入加入稀硝酸酸化，再加入 $A g N O_{3}$ 溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

A g^{+} + I^{-} ⟶ A g I ↓

铅离子检验法

此检验方法不在高考考纲内。

在溶液中加入 $P b (N O_{3})_{2}$ 溶液，产生金色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

P b^{2 +} +_{2} I^{-} ⟶ P b I_{2} ↓

碳酸根（ $C O_{3}^{2 -}$ ）和碳酸氢根（ $H C O_{3}^{-}$ ）

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。

C O_{3}^{2 -} +_{2} H^{+} ⟶ C O_{2} ↑ + H_{2} O

H C O_{3}^{-} + H^{+} ⟶ C O_{2} ↑ + H_{2} O

亚硫酸根（ $S O_{3}^{2 -}$ ）和亚硫酸氢根（ $H S O_{3}^{-}$ ）

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。

S O_{3}^{2 -} +_{2} H^{+} ⟶ S O_{2} ↑ + H_{2} O

H S O_{3}^{-} + H^{+} ⟶ S O_{2} ↑ + H_{2} O

硫酸根（ $S O_{4}^{2 -}$ ）

在溶液中加入稀盐酸酸化，再加入 $B a C l_{2}$ 溶液，产生白色沉淀。

B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} ⟶ B a S O_{4} v

硝酸根（ $N O_{3}^{-}$ ）

先在溶液中加入铜粉，无现象，再加入 $H C l$ ，溶液开始逐渐变为蓝色，并且有红棕色气体放出。

3 C u +_{8} H^{+} +_{2} N O_{3}^{-} ⟶ 3 C u^{2 +} +_{2} N O ↑ + 4 H_{2} O

钠离子（ $N a^{+}$ ）和钾离子（ $K^{+}$ ）

参见§2.1.15 焰色反应。

亚铁离子（ $F e^{2 +}$ ）（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{ $K_{3} [F e (C N)_{6}]$ }溶液，观察到溶液变蓝（产生特征蓝色沉淀）。

F e^{2 +} + [F e (C N)_{6}]^{3 -} ⟶ F e_{4} [F e (C N)_{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（ $F e^{3 +}$ ）（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（ $K S C N$ ）溶液，观察到溶液变为血红色。

F e^{3 +} +_{3} S C N^{-} ⟶ F e (S C N)_{3}

普鲁士蓝检验法

将溶液中加入亚铁氰化钾{ $K_{4} [F e (C N)_{6}]$ }溶液，观察到溶液变蓝（产生特征蓝色沉淀）。

4 F e^{3 +} +_{3} [F e (C N)_{6}]^{4 -} ⟶ F e_{4} [F e (C N)_{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（ $C r O_{4}^{2 -}$ ）

此离子的检验不在高考考纲内。

在溶液中加入 $A g N O_{3}$ 溶液，产生红色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

2 A g^{+} + C r O_{4}^{2 -} ⟶ A g_{2} C r O_{4} ↓

重铬酸根（ $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ ）

此离子的检验不在高考考纲内。

在硫酸酸化的 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 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（ $C H_{3} C H O$ ），重铬酸根（ $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ ）中+6价的铬元素被还原到+3价，由于铬离子（ $C r^{3 +}$ ）的存在而使溶液变为灰绿色。

C r_{2} O_{7}^{2 -} +_{8} H^{+} +_{3} C_{2} H_{5} O H ⟶ 3 C H_{3} C H O +_{2} C r^{3 +} +_{7} H_{2} O

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 $N a O H$ 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（ $F e^{2 +}$ ）沉淀法检验

将含有 $F e^{2 +}$ 的待测溶液滴入 $N a O H$ 溶液中，产生氢氧化亚铁[ $F e (O H)_{2}$ ]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[ $F e (O H)_{3}$ ]沉淀。

F e^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ F e (O H)_{2} v

4 F e (O H)_{2} +_{2} H_{2} O + O_{2} ⟶ 4 F e (O H)_{3}

氢氧化铁——铁离子（ $F e^{3 +}$ ）沉淀法检验

F e^{3 +} +_{3} O H^{-} ⟶ F e (O H)_{3} v

氢氧化铝/偏铝酸钠

将含有 $A l^{3 +}$ 的待测溶液滴入 $N a O H$ 溶液中，产生白色的氢氧化铝[ $A l (O H)_{3}$ ]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（ $N a A l O_{2}$ ）。

A l^{3 +} +_{3} O H^{-} ⟶ A l (O H)_{3} v

A l (O H)_{3} + O H^{-} ⟶ A l O_{2}^{-} +_{2} H_{2} O

若过量 $A l^{3 +}$ 加入至 $N a O H$ 溶液中，则总反应方程式为：

A l^{3 +} +_{4} O H^{-} ⟶ A l O_{2}^{-} +_{2} H_{2} O

氢氧化铬/偏铬酸钠

此离子的检验不在高考考纲内。

将含有 $C r^{3 +}$ 的待测溶液滴入 $N a O H$ 溶液中，产生绿色的氢氧化铬[ $C r (O H)_{3}$ ]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（ $N a C r O_{2}$ ）。

C r^{3 +} +_{3} O H^{-} ⟶ C r (O H)_{3} v

C r (O H)_{3} + O H^{-} ⟶ C r O_{2}^{-} +_{2} H_{2} O

若过量 $C r^{3 +}$ 加入至 $N a O H$ 溶液中，则总反应方程式为：

C r^{3 +} +_{4} O H^{-} ⟶ C r O_{2}^{-} +_{2} H_{2} O

氢氧化铅

此离子的检验不在高考考纲内。

P b^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ P b (O H)_{2} v

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。

C a^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ C a (O H)_{2} v

氢氧化铜

C u^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ C u (O H)_{2} v

氢氧化镍

此离子的检验不在高考考纲内。

N i^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ N i (O H)_{2} v

氢氧化镁

M g^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ M g (O H)_{2} v

氢氧化锌

Z n^{2 +} +_{2} O H^{-} ⟶ Z n (O H)_{2} v

氢氧化银/氧化银

将 $A g N O_{3}$ 溶液滴入 $N a O H$ 溶液中，理论上应该产生 $A g O H$ 沉淀，实际生成的是氧化银沉淀。常温下 $A g O H$ 极不稳定，易分解为棕褐色难溶于水的氧化银（ $A g_{2} O$ ）固体。低温下可制得氢氧化银在水中的白色沉淀。

2 A g^{+} +_{2} O H^{-} ⟶ A g_{2} O ↓ + H_{2} O

碱式氯化钴/氢氧化钴

此离子的检验不在高考考纲内。

将 $C o C l_{2}$ 溶液滴入 $N a O H$ 溶液中，产生深蓝色的碱式氯化钴[ $C o (O H) C l$ ]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[ $C o (O H)_{2}$ ]沉淀。

C o^{2 +} + C l^{-} + O H^{-} ⟶ C o (O H) C l ↓

C o (O H) C l + O H^{-} ⟶ C o (O H)_{2} + C l^{-}

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。

重现化学 | 沉淀2：你眼中是澄清变浑浊，我眼中是诗 [1]
重现化学 | 沉淀3：沉静心灵，感受极致之美 [2]
【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]
（拓展视频）【DEC】S10E2 普鲁士蓝Vs滕氏蓝 [4]

高中化学/目录/离子检验

常见的离子检验

铵根离子（NHA4A+）

氯离子（ClA−）

溴离子（BrA−）

碘离子（IA−）

银离子检验法

铅离子检验法

碳酸根（COA3A2−）和碳酸氢根（HCOA3A−）

亚硫酸根（SOA3A2−）和亚硫酸氢根（HSOA3A−）

硫酸根（SOA4A2−）

硝酸根（NOA3A−）

钠离子（NaA+）和钾离子（KA+）

亚铁离子（FeA2+）（络合物法检验）

铁离子（FeA3+）（络合物法检验）

硫氰化钾“铁血”检验法

普鲁士蓝检验法

酚检验法

铬酸根（CrOA4A2−）

重铬酸根（CrA2OA7A2−）

12种氢氧化物沉淀

氢氧化亚铁——亚铁离子（FeA2+）沉淀法检验

氢氧化铁——铁离子（FeA3+）沉淀法检验

氢氧化铝/偏铝酸钠

氢氧化铬/偏铬酸钠

氢氧化铅

氢氧化钙

氢氧化铜

氢氧化镍

氢氧化镁

氢氧化锌

氢氧化银/氧化银

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