Question

已知某酸性土壤浸取液中除含F(xiàn)e³⁺外，還含有一定量的Mg²⁺和Al³⁺．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)該浸取液中的Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺．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溶液、0.1mol?L^-1NaOH溶液、6mol?L^-1NaOH溶液、0.1mol?L^-1鹽酸、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

分析：取浸取液于試管中，加入NaOH溶液，控制pH在3.7～9.6之間，防止Mg²⁺沉淀，根據(jù)有紅褐色沉淀生成判斷Fe³⁺的存在；
取上述上清液于試管中，加入過量的NaOH溶液，根據(jù)有白色沉淀生成判斷Mg²⁺的存在；
取浸取液于試管中，加入過量的NaOH溶液，靜置，取上述上清液于試管中，滴加鹽酸，根據(jù)先有白色沉淀生成，后白色沉淀溶解判斷Al³⁺的存在．

解答：解：第一步：取浸取液于試管中，加入0.1mol?L^-1NaOH溶液，充分振蕩，用pH試紙測(cè)定溶液控制pH在3.7～9.6之間，靜置，有紅褐色沉淀產(chǎn)生，說明浸取液中含有Fe³⁺；
第二部：取上述上清液于試管中，加入過量的6mol?L^-1NaOH溶液，充分振蕩，靜置，有白色沉淀產(chǎn)生，說明浸取液中含有Mg²⁺；
第三步：另取浸取液于試管中，加入過量的6mol?L^-1NaOH溶液，充分振蕩，靜置，有白色沉淀產(chǎn)生；
第四步：取上述上清液于試管中，滴加0.1mol?L^-1鹽酸至過量，邊加邊振蕩，有白色沉淀生成，后白色沉淀溶解，說明Al³⁺的存在
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步聚	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
第一步	取浸取液于試管中，加入0.1mol?L-1NaOH溶液，充分振蕩，用pH試紙測(cè)定溶液控制pH在3.7～9.6之間，靜置	有紅褐色沉淀產(chǎn)生，說明浸取液中含有Fe3+
第二步	取上述上清液于試管中，加入過量的6mol?L-1NaOH溶液，充分振蕩，靜置	有白色沉淀產(chǎn)生，說明浸取液中含有Mg2+
第三步	另取浸取液于試管中，加入過量的6mol?L-1NaOH溶液，充分振蕩，靜置	有白色沉淀產(chǎn)生，
第四步	取上述上清液于試管中，滴加0.1mol?L-1鹽酸至過量，邊加邊振蕩	有白色沉淀生成，后白色沉淀溶解，說明Al3+的存在

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等，難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，注意利用沉淀法控制pH防止Mg²⁺沉淀．