Question

9．茶是中國人民喜愛的飲品之一．為了定性檢驗茶葉中含有的Ca、A1、Fe三種元素，某化學興趣小組的同學設計了如圖流程所示的實驗進行檢驗．他們查閱文獻資料知道：①草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]屬于弱電解質（即難電離）．草酸鈣（CaC₂O₄）難溶于水．②Ca²⁺、A1³⁺、Fe³⁺三種離子分別完全沉淀成為金屬氫氧化物時溶液的pH為：Ca（OH）₂：pH≥13；    A1（OH）₃：pH≥5.5；      Fe（OH）₃：pH≥4.1

試根據上述過程及信息填空：
（1）步驟②加鹽酸的作用是使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺浸出（或使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解）．
（2）實驗中檢驗Ca²⁺的離子方程式Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺．
（3）沉淀C中所含主要物質的化學式Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）步驟⑧用A試劑生成紅色溶液的離子方程式Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃．
（5）步驟⑨的作用是使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀；請你猜測步驟⑩的目的是檢驗Al³⁺（或鋁元素）存在．

Answer 1

分析 茶葉經灼燒，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，經過濾后，在濾液中加入氨水調節pH6～7，加熱至沸30min，經過濾得到的沉淀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，經過濾后，在濾液中加入氨水調節pH6～7，加熱至沸30min，經過濾得到的沉淀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）向茶葉灰分中加鹽酸的作用是將其中的Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解，
故答案為：使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺浸出（或使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解）；
（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：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）步驟⑨將pH值調節至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可檢驗Al元素的存在，
故答案為：使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀；檢驗Al³⁺（或鋁元素）存在．

點評 本題考查了物質性質和組成的實驗探究實驗分析判斷，側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象是解題關鍵，題目難度中等．