Question

某待測液中可能含有Fe²⁺、Fe³⁺、Ag⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、N

H

+ 4

、Na⁺等離子，進行如下實驗（所加酸、堿、氨水、溴水都是過量的）．

根據實驗結果：
（1）寫出沉淀D和E的化學式：D

 

，E

 

；
（2）．判待測液中有無Ba²⁺、Ca²⁺離子？簡答：

 

；沉淀B為何物？答：

 

；
（3）若溴水參加了反應，此反應的離子方程式是：

 

．

Answer 1

分析：根據待測液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A產生，說明待測液中有Ag⁺存在，沉淀A是AgCl；根據繼續往溶液A中加入稀H₂SO₄和溴水，有沉淀B產生，說明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸鹽沉淀．因為溶液中唯一能與Br^-產生沉淀的Ag⁺已在第一步沉淀完全．所以，溴水的作用應該是起一個氧化劑的作用（氧化某離子），據此，可推斷待測液中一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一種或兩種，因為BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水（微溶物量大時以沉淀形式存在）；繼續往溶液B中加入氨水，產生沉淀C，沉淀C中加入NaOH溶液，沉淀部分溶解，得溶液D和沉淀D．可知，沉淀D一定是Fe（OH）₃（加入溴水后，溶液中就只有Fe³⁺了；至于原來是Fe²⁺還是Fe³⁺，則無法確定）；同時，由于往溶液D中通入CO₂有沉淀產生，說明溶液D中一定含AlO₂^-，沉淀E一定是Al（OH）₃；
根據以上分析完成各題解答．

解答：解：因待測液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A產生，說明待測液中有Ag⁺存在，沉淀A是AgCl；繼續往溶液A中加入稀H₂SO₄和溴水，有沉淀B產生，說明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸鹽沉淀；因為溶液中唯一能與Br^-產生沉淀的Ag⁺已在第一步沉淀完全，所以溴水的作用應該是起一個氧化劑的作用（氧化具有還原性的離子），據此可推斷待測液中一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一種或兩種，因為BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水（微溶物量大時以沉淀形式存在），繼續往溶液B中加入氨水，產生沉淀C，沉淀C中加入NaOH溶液，沉淀部分溶解，得溶液D和沉淀D．可知，沉淀D一定是Fe（OH）₃（加入溴水后，溶液中就只有Fe³⁺．無法判斷原來是Fe²⁺還是Fe³⁺）；往溶液D中通入CO₂有沉淀產生，說明溶液D中一定含AlO₂^-，沉淀E一定是Al（OH）₃，反應的化學方程式為：CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+2CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═Al（OH）₃↓+2HCO₃^-，
（1）根據推斷可知，D為Fe（OH）₃，E為Al（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃；Al（OH）₃；
（2 ）根據以上分析可知，一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一種或兩種．因為BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水，沉淀B一定是這兩種物質中的一種或兩種；
故答案為：兩者必有一，或兩者同時有；可能是BaSO₄，可能是CaSO₄，可能是兩者的混合物；
（3）若溴水參加反應，說明溶液中一定存在亞鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．

點評：本題考查物質的檢驗與鑒別，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，難度較大，有利于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力，提高學生的應試能力和學習效率．該類試題需要注意的是進行物質的檢驗時，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．