Question

已知某酸性土壤浸取液中除含Fe^3＋外，还含有一定量Mg^2＋和Al^3＋。请设计合理实验检验该浸取液中的Fe^3＋、Mg^2＋、Al^3＋。

限选实验用品与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸；浸取液、20%KSCN、0.1 mol·L^－1NaOH溶液、6 mol·L^－1NaOH溶液、0.1 mol·L^－1盐酸、蒸馏水。

必要时可参考：

沉淀物	开始沉 淀时的pH	沉淀完全 时的pH
Mg(OH)2	9.6	11.1
Fe(OH)3	2.7	3.7

根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)

实验操作	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……

 

Answer 1

【答案】

 

实验操作                                 预期现象和结论

步骤1：取少量浸取液于试管A中，逐滴滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，充分振荡，边滴加边用pH试纸检测溶液直至pH在4～9，静置                                       有红褐色沉淀产生，说明浸取液中含Fe^3＋

步骤2：用滴管将试管A中上层清液转移至试管B中，向试管B中滴加过量6 mol·L^－1 NaOH溶液，充分振荡，静置  有白色沉淀产生，说明浸取液中含Mg^2＋

步骤3：另取少量浸取液于试管C中，滴加过量6 mol·L^－1 NaOH溶液，充分振荡，静置 有沉淀产生

步骤4：用滴管将试管C中上层清液转移至试管D中，向试管D中逐滴滴加0.1 mol·L^－1HCl至足量，边滴边振荡 有白色沉淀产生然后沉淀又溶解，说明浸取液中含Al^3＋

【解析】

试题分析：要检验Fe^3＋、Mg^2＋、Al^3＋主要是通过其不同pH条件下存在的不同形式去考虑。由于Fe^3＋、Mg^2＋开始沉淀的pH分别为2.7、9.6，可以考虑先检验Fe^3＋，当pH不超过9.6时，会看到红褐色沉淀生成，如果在滤液中继续滴加NaOH溶液至过量时，会出现白色沉淀，对于Al^3＋的检验，主要是考虑其在碱性条件下先转化成AlO，再通过加酸(如盐酸)会出现先沉淀后溶解的现象。

考点：考查溶液中离子的检验、实验方案的设计

点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，侧重考查学生的分析问题、解决问题的能力。该类试题学生需要明确在进行物质的检验时，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。