Question

已知某酸性土壤浸取液中除含Fe^3＋外，還含有一定量Mg^2＋和Al^3＋。請設計合理實驗檢驗該浸取液中的Fe^3＋、Mg^2＋、Al^3＋。

限選實驗用品與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH試紙；浸取液、20%KSCN、0.1 mol·L^－1NaOH溶液、6 mol·L^－1NaOH溶液、0.1 mol·L^－1鹽酸、蒸餾水。

必要時可參考：

沉淀物	開始沉 淀時的pH	沉淀完全 時的pH
Mg(OH)2	9.6	11.1
Fe(OH)3	2.7	3.7

根據你設計的實驗方案，敘述實驗操作、預期現象和結論。(測定溶液pH的具體操作可不寫)

實驗操作	預期現象和結論
步驟1：
步驟2：
步驟3：
……

 

Answer 1

【答案】

 

實驗操作                                 預期現象和結論

步驟1：取少量浸取液于試管A中，逐滴滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，充分振蕩，邊滴加邊用pH試紙檢測溶液直至pH在4～9，靜置                                       有紅褐色沉淀產生，說明浸取液中含Fe^3＋

步驟2：用滴管將試管A中上層清液轉移至試管B中，向試管B中滴加過量6 mol·L^－1 NaOH溶液，充分振蕩，靜置  有白色沉淀產生，說明浸取液中含Mg^2＋

步驟3：另取少量浸取液于試管C中，滴加過量6 mol·L^－1 NaOH溶液，充分振蕩，靜置 有沉淀產生

步驟4：用滴管將試管C中上層清液轉移至試管D中，向試管D中逐滴滴加0.1 mol·L^－1HCl至足量，邊滴邊振蕩 有白色沉淀產生然后沉淀又溶解，說明浸取液中含Al^3＋

【解析】

試題分析：要檢驗Fe^3＋、Mg^2＋、Al^3＋主要是通過其不同pH條件下存在的不同形式去考慮。由于Fe^3＋、Mg^2＋開始沉淀的pH分別為2.7、9.6，可以考慮先檢驗Fe^3＋，當pH不超過9.6時，會看到紅褐色沉淀生成，如果在濾液中繼續滴加NaOH溶液至過量時，會出現白色沉淀，對于Al^3＋的檢驗，主要是考慮其在堿性條件下先轉化成AlO，再通過加酸(如鹽酸)會出現先沉淀后溶解的現象。

考點：考查溶液中離子的檢驗、實驗方案的設計

點評：本題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題貼近高考，側重考查學生的分析問題、解決問題的能力。該類試題學生需要明確在進行物質的檢驗時，要依據物質的特殊性質和特征反應，選擇適當的試劑和方法，準確觀察反應中的明顯現象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理、驗證即可。