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陽離子、硼酸鹽與水楊酸鹽鑑別反應

科目:專技 - 藥物分析與生藥學(包括中藥學)|題數:5
陽離子、硼酸鹽與水楊酸鹽鑑別反應
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建立於 2026年10月22日

學習重點 以「檢品+試劑+反應條件+顏色或沉澱」為單位記憶,不要只憑顏色判斷。 銅鹽有兩項特徵:加入過量氨水形成深藍色溶液;加入亞鐵氰化鉀形成紅棕色沉澱。 硼酸鹽要記住薑黃試紙的連續變化:酸性下呈棕紅色,乾燥後加深,以氨試液濕潤後轉為墨綠色。 區分兩種紫堇色反應:水楊酸鹽用氯化鐵呈紫堇色;酒石酸鹽的 Fenton 反應用硫酸亞鐵、過氧化氫及過量氫氧化鈉,呈深紫堇色。 鈷鹽以「氯化鉀飽和+亞硝酸鉀+乙酸→黃色沉澱」鑑別,並與硬金屬肺病連結;銀鹽則注意氯化銀與鉻酸銀的沉澱顏色。 核心觀念 一、銅鹽:過量氨水與亞鐵氰化鉀的雙重鑑別 銅離子 Cu²⁺ 會與氨形成錯離子。加入氫氧化銨溶液(氨水)時,要特別注意「過量」這個條件。加入少量氨水時,會先生成淡藍色氫氧化銅沉澱;繼續加入過量氨水後,沉澱溶解,形成深藍色的四氨合銅(Ⅱ)錯離子 [Cu(NH₃)₄]²⁺。題幹若強調「過量氨水」與「深藍色溶液」,應立即聯想到銅鹽。 另取銅鹽溶液加入亞鐵氰化鉀 K₄[Fe(CN)₆] 試液,會生成紅棕色亞鐵氰化銅 Cu₂[Fe(CN)₆] 沉澱,反應式為:2Cu²⁺+[Fe(CN)₆]⁴⁻ → Cu₂[Fe(CN)₆]↓。題目若同時出現這兩項結果,答案就是銅鹽。 同樣使用亞鐵氰化鉀時,三價鐵鹽生成的是深藍色沉澱(普魯士藍),與銅鹽的紅棕色不同。鈣鹽、鈰鹽、鈷鹽都不會出現「過量氨水呈深藍色溶液」的特徵。 二、鈷鹽:黃色沉澱與硬金屬肺病的連結 鈷鹽溶液先加入氯化鉀至飽和,再加入亞硝酸鉀及乙酸,會生成黃色亞硝酸鈷鉀 K₃[Co(NO₂)₆] 沉澱,可用於鑑別鈷離子。氯化鉀飽和、亞硝酸鉀與乙酸要當作一組條件記憶,不能只記「鈷會產生黃色沉澱」。 亞硝酸鈷鉀錯離子中的鈷為三價。可由化學式推算:六個 NO₂⁻ 共帶六個負電荷,配合三個 K⁺,錯離子帶 −3 價,因此鈷為+3 價。原檢品雖然常是二價鈷鹽,產物的氧化態不要寫錯。 職業醫學方面,製造或加工碳化鎢硬金屬(俗稱鎢碳鋼)時,常以鈷作為黏結金屬。工作者吸入含鈷粉塵,可能引起硬金屬肺病,因此鈷是主要的致病金屬。情境中雖然出現「鎢」,若再搭配上述黃色沉澱反應,答案就是鈷鹽。 三、硼酸鹽:薑黃試紙的三階段變色 鑑別硼酸鹽時,先以鹽酸使溶液呈酸性,再讓薑黃試紙與檢液作用。試紙會呈棕紅色,題目也可能簡寫為「棕色」。放置乾燥後顏色變深,再以氨試液濕潤,則轉為墨綠色。 判讀時要看完整的變色順序。這項試驗是利用硼酸與薑黃色素的作用,不是在測量溶液的酸鹼性,所以不能用廣用試紙代替。殘氯試紙用於檢測氯;氯化亞鈷試紙用於檢測水分(乾燥時藍色、吸水後粉紅色)。兩者都不是硼酸鹽的鑑別試紙。 四、水楊酸鹽與酒石酸鹽:同呈紫色,試劑不同 水楊酸鹽溶液加入氯化鐵試液後,酚性羥基會與 Fe³⁺ 形成紫堇色錯合物,這是水楊酸鹽的重要鑑別反應。觀察重點是溶液的呈色,不是紫色沉澱。草酸鹽、過氧化氫、甲醛都沒有「加氯化鐵呈紫堇色」的特徵,以草酸鹽為例,它的代表反應是與鈣鹽生成白色草酸鈣沉澱。 酒石酸鹽的 Fenton 反應步驟如下:先以醋酸使溶液呈酸性,加入硫酸亞鐵試液一滴及過氧化氫試液數滴,再加入過量氫氧化鈉試液,即呈現深紫堇色。先酸化、後加過量鹼並不矛盾,兩者屬於試驗的不同階段。 Fenton 反應的辨識核心是亞鐵離子(Fe²⁺)加過氧化氫的試劑組合,再加上最後加入過量氫氧化鈉、呈深紫堇色。酒石酸鹽還有另一項鑑別法:中性溶液加入硝酸銀試液生成白色沉澱。這項反應雖然正確,但不屬於 Fenton 反應。 比較項目水楊酸鹽酒石酸鹽(Fenton 反應) 關鍵含鐵試劑氯化鐵,提供 Fe³⁺硫酸亞鐵,提供 Fe²⁺ 其他條件檢液直接加入氯化鐵試液醋酸酸化、加過氧化氫,最後加過量氫氧化鈉 觀察結果紫堇色深紫堇色 五、銀鹽:沉澱反應,不是 Fenton 反應 銀鹽溶液加入鹽酸,會生成白色凝乳狀氯化銀 AgCl 沉澱,此沉澱不溶於硝酸,但可溶於過量氨試液。加入鉻酸鉀試液,則生成紅色(磚紅色)鉻酸銀 Ag₂CrO₄ 沉澱。這兩項都是銀鹽的鑑別反應,與 Fenton 反應無關。 六、本單元反應總整理 檢品試劑與條件結果 銅鹽過量氫氧化銨深藍色溶液 [Cu(NH₃)₄]²⁺ 銅鹽亞鐵氰化鉀紅棕色沉澱 Cu₂[Fe(CN)₆] 鈷鹽氯化鉀飽和+亞硝酸鉀+乙酸黃色沉澱 K₃[Co(NO₂)₆] 硼酸鹽鹽酸酸化+薑黃試紙棕紅色→乾燥後加深→氨潤後墨綠色 水楊酸鹽氯化鐵試液紫堇色 酒石酸鹽醋酸+硫酸亞鐵+過氧化氫+過量氫氧化鈉深紫堇色(Fenton 反應) 銀鹽鹽酸/鉻酸鉀白色凝乳狀沉澱/紅色沉澱 常考陷阱 把深藍色當成沉澱:銅鹽加過量氨水得到的是深藍色「溶液」,來自可溶性錯離子;與亞鐵氰化鉀反應生成的才是紅棕色「沉澱」。 漏看「過量」:少量與過量氨水的結果不同,不要把初期的淡藍色沉澱當成最終結果。 混淆亞鐵氰化鉀與亞硝酸鉀:銅鹽的紅棕色沉澱用亞鐵氰化鉀;鈷鹽的黃色沉澱用亞硝酸鉀,並須搭配氯化鉀飽和及乙酸。 看到鎢或鐵就選錯:硬金屬肺病的致病金屬是黏結劑中的鈷,不是鐵或鎢。只要出現黃色亞硝酸鈷鉀沉澱,答案就是鈷鹽。 把薑黃試紙當成酸鹼試紙:題目寫「加鹽酸使成酸性」,容易讓人誤選廣用試紙。真正的判斷關鍵是「棕紅→乾燥加深→氨潤墨綠」的連續變化。 所有紫色反應混為一談:水楊酸鹽配氯化鐵(Fe³⁺);酒石酸鹽配硫酸亞鐵(Fe²⁺)、過氧化氫及過量氫氧化鈉。應先看檢品與試劑,再看顏色。 反應敘述正確,不代表符合題目指定的反應:酒石酸鹽中性溶液加硝酸銀生白色沉澱、銀鹽加鹽酸生白色凝乳狀沉澱、銀鹽加鉻酸鉀生紅色沉澱,這些都是真實的鑑別反應,但都不是 Fenton 反應。 記憶口訣 「銅氨深藍,銅亞鐵氰紅棕;鈷遇亞硝,鉀醋出黃。」銅要記兩個結果;鈷要記亞硝酸鉀、氯化鉀飽和與乙酸的組合。 「硬金屬肺找鈷,不找鎢。」 「硼遇薑黃,酸棕、乾深、氨墨綠。」依照實際操作順序記憶,避免把墨綠色誤放在酸化階段。 「水楊三價鐵,酒石二價鐵加雙氧再加鹼。」兩者都呈紫堇色,可以從鐵的價數與試劑組合快速區分。

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  1. 7.下列何種鹽類溶液加入過量氫氧化銨溶液可生成深藍色溶液,若加入亞鐵氰化鉀試液,則可生成紅棕色沉澱 物? (A)鈣鹽 (B)鈰鹽 (C...
  2. 17.職業醫學中的「硬金屬肺病」常發生於製造鎢碳鋼的工人,其致病之金屬化合物的鑑別可經由加氯化鉀至飽 和,再加亞硝酸鉀與乙...
  3. 9.下列何者為Fenton reaction? (A)取酒石酸鹽之中性溶液,加硝酸鹽試液即生白色沉澱 (B)取酒石酸鹽溶液,加醋酸使其成酸...
  4. 8.在硼酸鹽的鑑定中,取硼酸鹽溶液加鹽酸使成酸性,能使下列何種試紙變成棕色,若放置乾燥後,顏色即變 深,若用氨試液濕潤,則...
  5. 10.下列何者之濃溶液於鑑定試驗時,加入氯化鐵試液,即呈現紫堇色?(A)水楊酸鹽(salicylate) (B)草酸鹽(oxalate) (C)過氧化...