Question

某待测液中可能含有Fe²⁺、Fe³⁺、Ag⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、N

H

+ 4

、Na⁺等离子，进行如下实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）．

根据实验结果：
（1）写出沉淀D和E的化学式：D

 

，E

 

；
（2）．判待测液中有无Ba²⁺、Ca²⁺离子？简答：

 

；沉淀B为何物？答：

 

；
（3）若溴水参加了反应，此反应的离子方程式是：

 

．

Answer 1

分析：根据待测液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A产生，说明待测液中有Ag⁺存在，沉淀A是AgCl；根据继续往溶液A中加入稀H₂SO₄和溴水，有沉淀B产生，说明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸盐沉淀．因为溶液中唯一能与Br^-产生沉淀的Ag⁺已在第一步沉淀完全．所以，溴水的作用应该是起一个氧化剂的作用（氧化某离子），据此，可推断待测液中一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一种或两种，因为BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水（微溶物量大时以沉淀形式存在）；继续往溶液B中加入氨水，产生沉淀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；至于原来是Fe²⁺还是Fe³⁺，则无法确定）；同时，由于往溶液D中通入CO₂有沉淀产生，说明溶液D中一定含AlO₂^-，沉淀E一定是Al（OH）₃；
根据以上分析完成各题解答．

解答：解：因待测液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A产生，说明待测液中有Ag⁺存在，沉淀A是AgCl；继续往溶液A中加入稀H₂SO₄和溴水，有沉淀B产生，说明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸盐沉淀；因为溶液中唯一能与Br^-产生沉淀的Ag⁺已在第一步沉淀完全，所以溴水的作用应该是起一个氧化剂的作用（氧化具有还原性的离子），据此可推断待测液中一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一种或两种，因为BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水（微溶物量大时以沉淀形式存在），继续往溶液B中加入氨水，产生沉淀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⁺．无法判断原来是Fe²⁺还是Fe³⁺）；往溶液D中通入CO₂有沉淀产生，说明溶液D中一定含AlO₂^-，沉淀E一定是Al（OH）₃，反应的化学方程式为：CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+2CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═Al（OH）₃↓+2HCO₃^-，
（1）根据推断可知，D为Fe（OH）₃，E为Al（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃；Al（OH）₃；
（2 ）根据以上分析可知，一定含有Ba²⁺、Ca²⁺中的一种或两种．因为BaSO₄不溶于水，CaSO₄微溶于水，沉淀B一定是这两种物质中的一种或两种；
故答案为：两者必有一，或两者同时有；可能是BaSO₄，可能是CaSO₄，可能是两者的混合物；
（3）若溴水参加反应，说明溶液中一定存在亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案为：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．

点评：本题考查物质的检验与鉴别，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，难度较大，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．该类试题需要注意的是进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可．