Question

某化學興趣小組設計以下實驗步驟與操作來定性檢驗茶葉中含有的少量鈣、鐵、鋁三種元素．
已知Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺完全形成相應氫氧化物沉淀的pH如下表：

	Ca（OH）2	Al（OH）3	Fe（OH）3
pH	≥13	≥5.2	≥4.1

（1）步驟①中加入鹽酸的作用是

 

．
（2）步驟②中調節pH至6～7的目的是

 

．
（3）沉淀X所含主要物質的化學式為

 

．
（4）寫出步驟③中發生反應的離子方程式：

 

．
（5）試劑A為

 

；試劑B為鋁試劑，加入該試劑后的實驗現象是

 

．

Answer 1

分析：依據流程圖分析可知茶葉中含有的少量鈣、鐵、鋁三種元素，灼燒后加入鹽酸過濾得到濾液中主要是Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，加入濃氨水調節溶液pH為6--7，依據圖表分析可知Al³⁺、Fe³⁺ 會生成沉淀，沉淀中加入鹽酸溶解后分為兩份，一份加入硫氰酸鉀溶液變紅色證明鐵離子的存在，另一份加入鋁試劑呈玫瑰紅色證明含有鋁離子；濾液中主要是鈣離子，加入草酸銨溶液得到草酸鈣沉淀，證明含有鈣離子；
（1）依據流程圖分析可知，向茶葉灰分中加鹽酸的作用是將其中的Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解；
（2）步驟②在pH為6-7時，可使Al³⁺、Fe³⁺轉化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀；
（3）步驟②加入濃氨水在pH為6-7時，可使Al³⁺、Fe³⁺轉化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，鈣離子不沉淀；
（4）分析流程可知步驟③中發生反應是草酸銨和鈣離子形成草酸鈣沉淀的反應；
（5）溶液1是加入硫氰酸鉀溶液檢驗鐵離子的存在；溶液2是加入鋁試劑檢驗鋁離子的存在．

解答：解：（1）流程圖中加入鹽酸的作用是溶解物質使鈣、鐵、鋁元素進入溶液有利于進行離子分離，
故答案為：使茶葉中的鈣、鐵、鋁元素轉化為離子；
（2）步驟②在pH為6-7時，可使Al³⁺、Fe³⁺轉化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，使Fe³⁺、Al³⁺轉化為沉淀，
故答案為：使Fe³⁺、Al³⁺轉化為沉淀；
（3）步驟②加入濃氨水在pH為6-7時，依據圖表分析可知，可使Al³⁺、Fe³⁺轉化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，鈣離子不沉淀，
故答案為：Al（OH）₃、Fe（OH）₃ ；
（4）過濾后所得濾液中含Ca²⁺，步驟③中發生反應的離子方程式是檢驗Ca²⁺的存在，反應的離子方程式為Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓，
故答案為：Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓；
（5）依據流程圖可知，溶液1中加入的A試劑，所用A試劑是為了檢驗鐵離子的存在，加入的是硫氰酸鉀溶液和鐵離子形成血紅色溶液，溶液2中加入鋁試劑檢驗鋁離子的存在，加入鋁試劑后溶液呈玫瑰紅色，證明含有鋁離子，
故答案為：硫氰化鉀溶液；生成玫瑰紅色物質．

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，流程中的試劑特征和反應現象是解題關鍵，題目難度中等．