Question

已知某酸性土壤浸取液中除Fe^3＋外，還含有一定量Mg^2＋和Al^3＋。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該浸取液中的Mg^2＋、Al^3＋。
限選實(shí)驗(yàn)用品與試劑；燒杯、試管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH試紙；浸取液、20%KSCN、0.1 mol·L^－1 NaOH、6 mol·L^－1 NaOH、0.1 mol·L^－1 HCl、蒸餾水。
必要時(shí)可參考：

沉淀物	開始沉淀時(shí)的pH	沉淀完全時(shí)的pH
Mg(OH)2	9.6	11.1
Fe(OH)3	2.7	3.7

 
根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(測(cè)定溶液pH的具體操作可不寫)

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：
步驟2：
步驟3：
……

 

Answer 1

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量浸取液于試管A中，逐滴滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，充分振蕩，邊滴加邊用pH試紙檢測(cè)溶液直至pH在4～9，靜置	有紅褐色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明浸取液中含F(xiàn)e3＋
步驟2：用滴管將試管A中上層清液轉(zhuǎn)移至試管B，向試管B中滴加過(guò)量6 mol·L－1 NaOH溶液，充分振蕩，靜置	有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明浸取液中含Mg2＋
步驟3：另取少量浸取液于試管C中，滴加過(guò)量6 mol·L－1 NaOH溶液，充分振蕩，靜置	有沉淀產(chǎn)生
步驟4：用滴管將試管C中上層清液轉(zhuǎn)移至試管D，向試管D中逐滴滴加0.1 mol·L－1 HCl至足量，邊滴邊振蕩	有白色沉淀產(chǎn)生然后沉淀又溶解，說(shuō)明浸取液中含Al3＋

 

本題屬于離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，難度中等。要檢驗(yàn)Fe^3＋、Mg^2＋、Al^3＋主要是通過(guò)其在不同pH條件下存在的不同形式去考慮。由于Fe^3＋、Mg^2＋開始沉淀的pH分別為2.7、9.6，可以考慮先檢驗(yàn)Fe^3＋，當(dāng)pH不超過(guò)9.6時(shí)，會(huì)看到紅褐色沉淀生成，如果在濾液中繼續(xù)滴加NaOH至過(guò)量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀可證明Mg^2＋的存在，對(duì)于Al^3＋的檢驗(yàn)，主要是考慮其在堿性條件下先轉(zhuǎn)化成AlO，再加酸(如鹽酸)會(huì)出現(xiàn)先沉淀后溶解的現(xiàn)象。