13. 设计一个实验证明明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O中含有K+、Al3+、和H2O。

[答案及解析]应利用组分中各成分的特征反应进行单独鉴别,从而确定物质的组成。

   实验设计:

   (1)确定晶体中是否含有结晶水:取少量晶体,外观观察是一种无色晶体,放入试管中,用酒精灯加热在试管口有液态水生成,且可使白色无水硫酸铜粉末变蓝色,证明明矾中含结晶水21世纪教育网

(2)确定K+存在:用一支洁净的铂丝沾取少量试样,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃片观察火焰呈紫色,确定含K+。

(3)确定Al3+存在:中学阶段学过的金属阳离子有Mg2+、Al3+和Zn2+对应的氢氧化物为白色沉淀,其中Al (OH)3  和Zn(OH)2  属于两性氢氧化物,而Zn(OH)2又能溶于过量氨水,所以要排除Mg2+和Zn2+的可能性。将晶体溶于蒸馏水,配成溶液,取出少量溶液分装在两支试管中。

第一支试管中滴加少量NaOH溶液,出现白色沉淀,将此白色沉淀分成三份。

第一份继续加入过量NaOH溶液,白色沉淀溶解。

第二份加入过量盐酸溶液,白色沉淀也溶解,证明此白色沉淀可能是两性氢氧化物Al (OH)3  或Zn(OH)2排除镁离子的可能性。

第三份加入过量氨水,白色沉淀不溶,说明不是Zn(OH)2只能是Al (OH)3,进一确定Al3+存在。

(4)确定离子存在:第二支试管中先加盐酸溶液,如无现象,证明无、存在,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀证明溶液中含

综上所述,通过以上实验可证明明矾晶体中成分含K+、Al3+、和H2O。

[考点分析]常见离子的检验

10. 某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4,将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于可能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。

  (1)将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀。

肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
 
 
 

  (2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。

肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
 
 
 

 (3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。

肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
 
 
 

(4)通过上述实验仍无法确定的物质是__________________。

答案:(1)

无
CuSO4
溶液无色,而CuSO4为蓝色

(2)

Na2SO4
无
Na的焰色反应呈黄色

(3)

MgCO3
Ba(NO3)2 AgNO3
MgCO3溶于HCl,生成CO2;如有Ba(NO3)2和AgNO3均与Na2SO3反应,
生成BaSO4和Ag2SO4均不溶于HCl。

 (4)Al2(SO4)3。21世纪教育网

[解析](1)由于溶液无色,所以CuSO4就一定不存在,因为CuSO4溶液为蓝色,MgCO3微溶于水,Al2(SO4)3、Na2SO4和Ba(NO3)2、AgNO3中的任意一种反应均可产生白色沉淀,具体物质不能确定。

(2)进行焰色反应,火焰呈黄色,说明一定有Na+存在,即一定有Na2SO4,其它物质不能确定。

(3)白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解,且放出气体,说明沉淀为MgCO3,由于有Na2SO4存在,所以Ba(NO3)2和AgNO3均不能存在,溶液中是否有Al2(SO4)3不能肯定

[考点分析]常见离子的检验

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