Question

（2009?泰州模擬）茶是我國人民喜愛的飲品．某校化學興趣小組的同學設計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有鈣、鐵、鋁三種金屬元素．【部分氫氧化物完全沉淀的pH：Ca（OH）₂pH≥13；Al（OH）₃pH≥5.5；Fe（OH）₃pH≥4.1，草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]是弱電解質】

試根據(jù)上述過程及信息填空：
（1）步驟①中，使茶葉灰化需要三角架、泥三角、酒精噴燈、

坩堝

、

坩堝鉗

等儀器．
（2）上述實驗方案中，檢出鈣元素的實驗步驟是

⑥

，檢出鐵元素的實驗步驟是

⑧

，檢出鋁元素的實驗步驟是

⑩

（填實驗步驟編號）．
（3）步驟②中加入6mol?L^-1HCl的作用是

浸取茶葉灰分，使鈣、鐵、鋁元素溶解

，步驟⑨作用是

沉淀Fe³⁺離子，并且不影響Al³⁺

．
（4）步驟⑧所用A試劑為

KSCN溶液或NH₄SCN溶液

．
（5）寫出步驟⑥中發(fā)生反應的離子方程式

（NH₄）₂C₂O₄+Ca²⁺=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺

．

Answer 1

分析：（1）茶葉灼燒得到灰分是在坩堝中進行，需要坩堝鉗取用坩堝；
（2）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，所以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⁺；步驟
⑧是加入硫氰酸鉀溶液出現(xiàn)血紅色證明含有鐵離子；鋁試劑可以對鋁離子作定性檢出：在醋酸及醋酸鹽的弱酸性緩沖溶液（pH=4-5）中，鋁離子與鋁試劑生成紅色絡合物，流程圖中步驟⑩是
檢驗鋁元素存在的操作；
（3）依據(jù)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；步驟⑨是調節(jié)溶液PH值4-5，結合離子沉淀PH范圍分析作用是把鐵離子完全沉淀；
（4）步驟⑧是加入硫氰酸鉀溶液檢驗鐵離子的存在；
（5）步驟⑥中發(fā)生反應是草酸銨和鈣離子形成草酸鈣沉淀的反應；

解答：解：（1）茶葉灼燒得到灰分是固體灼燒加熱需要在坩堝中進行加熱使茶葉變?yōu)榛曳郑�取用坩堝的儀器是坩堝鉗；
故答案為：坩堝、坩堝鉗；
（2）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，所以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⁺；步驟⑧是加入硫氰酸鉀溶液出現(xiàn)血紅色證明含有鐵離子；鋁試劑可以對鋁離子作定性檢出：在醋酸及醋酸鹽的弱酸性緩沖溶液（pH=4-5）中，鋁離子與鋁試劑生成紅色絡合物，流程圖中步驟⑩是檢驗鋁元素存在的操作；
故答案為：⑥，⑧，⑩；
（3）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；步驟⑨是調節(jié)溶液PH值4-5，結合離子沉淀PH范圍可知，是用來測定鐵離子且鋁離子不沉淀達到分離鐵離子的目的；
故答案為：浸取茶葉灰分，使鈣、鐵、鋁元素溶解；沉淀Fe³⁺離子，并且不影響Al³⁺；
（4）依據(jù)流程圖可知，步驟⑧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；
故答案為：KSCN溶液或NH₄SCN溶液；
（5）⑤過濾后所得濾液中含Ca²⁺，步驟⑥中發(fā)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⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺；
故答案為：（NH₄）₂C₂O₄+Ca²⁺=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺；

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(xiàn)象是解題關鍵，題目難度中等．