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

（12分）
（1）使茶葉中的鈣、鐵、鋁元素轉化為離子（2分）
（2）使Fe^3＋、Al^3＋轉化為沉淀（2分）
（3）Al(OH)₃、Fe(OH)₃     （2分）     
（4）Ca^2＋＋C₂O₄^2－＝CaC₂O₄↓（2分）
（5）硫氰化鉀溶液（KSCN）（2分）　　生成玫瑰紅色物質（2分）

(1)灼燒之后得到的是茶葉灰，無法進行相應的實驗操作，加入鹽酸就是為了將茶葉灰中得鈣鐵鋁元素轉化為離子。
（2）根據三種金屬陽離子沉淀完全時的PH值，調節pH至6～7時可以使Fe^3＋、Al^3＋轉化為沉淀，而鈣離子不發生沉淀，這樣就可以使鈣離子從溶液中分離出來。
（3）根據PH的值可以確定沉淀X主要含有的物質是Al(OH)₃、Fe(OH)₃。
（4）發生步驟③的濾液中主要含有鈣離子加入醋酸銨溶液會生成醋酸鈣沉淀，所以發生的離子反應方程式為Ca^2＋＋C₂O₄^2－＝CaC₂O₄↓。
（5）根據得到的沉淀X為Al(OH)₃、Fe(OH)₃ ，可以知道此項檢驗是為了檢驗鐵離子或鋁離子，結合溶液2發生了一系列變化可以確定試劑A是為了檢驗Fe^3＋，檢驗三價鐵離子的方法是加入硫氰化鉀溶液，若顯血紅色說明含有Fe^3＋，否則沒有。所以試劑A是硫氰化鉀溶液。鋁試劑遇鋁元素會生成玫瑰紅色物質。