Question

茶是我國人民喜愛的飲品．某校化學興趣小組的同學設(shè)計以下實驗流程圖來定性檢驗茶葉中的Ca、Al、Fe三種元素．

查閱部分資料：草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]屬于弱電解質(zhì)；適當濃度的Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺開始沉淀至沉淀完全的pH范圍為：Ca（OH）₂，11.8-13.8；Al（OH）₃，4.2-5.4；Fe（OH）₃，2.7-4.1
試根據(jù)上述過程及信息填空：
（1）步驟④用濃氨水調(diào)節(jié)pH后，加熱至沸30min的作用是

 

；
（2）寫出檢驗Ca²⁺的離子方程式

 

；
（3）寫出沉淀C所含主要物質(zhì)的化學式

 

；
（4）寫出步驟⑧用A試劑生成紅色溶液的離子方程式

 

；
（5）步驟⑨的作用是

 

，猜測步驟⑩的目的是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設(shè)計題

分析：茶葉經(jīng)灼燒，茶葉灰中含有鈣、鐵、鋁三種金屬元素，加入鹽酸后可生成可溶性的氯化物，經(jīng)過濾后，在濾液中加入氨水調(diào)節(jié)pH6～7，加熱至沸30min，經(jīng)過濾得到的沉淀C為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，濾液為氯化鈣溶液，加入草酸銨后可得草酸鈣沉淀，在濾液中加入鹽酸后分為兩份，加入試劑A，溶液變成紅色，則A應為KSCN溶液，溶液2中加入6mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至4，可得到氫氧化鐵沉淀，濁液靜置分層后上層清液為氯化鋁溶液，加入試劑B可檢驗鋁離子，生成紅色絡合物，以此進行解答．

解答： 解：茶葉經(jīng)灼燒，茶葉灰中含有鈣、鐵、鋁三種金屬元素，加入鹽酸后可生成可溶性的氯化物，經(jīng)過濾后，在濾液中加入氨水調(diào)節(jié)pH6～7，加熱至沸30min，經(jīng)過濾得到的沉淀C為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，濾液為氯化鈣溶液，加入草酸銨后可得草酸鈣沉淀，在濾液中加入鹽酸后分為兩份，加入試劑A，溶液變成紅色，則A應為KSCN溶液，溶液2中加入6mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至4，可得到氫氧化鐵沉淀，濁液靜置分層后上層清液為氯化鋁溶液，加入試劑B可檢驗鋁離子，生成紅色絡合物．
（1）步驟④在濾液中加入氨水調(diào)節(jié)pH6～7，加熱至沸30min，經(jīng)過濾得到的沉淀C為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，故答案為：使鐵、鋁離子以氫氧化物形式完全沉淀；
（2）⑤過濾后所得濾液中含Ca²⁺，檢驗Ca²⁺的離子方程式為：Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺，
故答案為：Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺；
（3）步驟④在pH為6-7時加熱30 min，可使Al³⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，
故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）步驟⑧是檢驗Fe³⁺，可加入KSCN 或NH₄SCN進行檢驗，溶液變紅色，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：KSCN 或NH₄SCN；
（5）步驟⑨將pH值調(diào)節(jié)至4～5，此時鋁離子沒有沉淀而鐵離子沉淀完全，步驟⑩分離后用玫瑰紅物質(zhì)可檢驗Al元素的存在，
故答案為：使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀；檢驗Al³⁺（或鋁元素）存在．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和組成的實驗探究實驗分析判斷，側(cè)重于學生的分析和實驗能力的考查，為高考常見題型，流程中的試劑特征和反應現(xiàn)象是解題關(guān)鍵，題目難度中等．