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

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