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教甄◆理化專業題庫

【非選題】一溶液含Ag +、Cu 2+、Fe 3+、Ba 2+、Na +,利用下列試劑H2S(aq)、(NH4)2CO3(aq)、NH3(aq)、HCl(aq)分離之,試劑不得重 複使用,每添加一種試劑僅得一種沉澱物,得到下面流程圖,試寫出沉澱物甲、乙、丙、丁之化學式。(12 分)

#5135
編輯私有筆記
1F
Lin Ting Yu 高一下 (2016/08/11 10:59):
含有Ag+.Cu2+.Fe3+離子的溶液(濃度皆為0.1M) 通常可以下列何試劑分離Fe3+離子 
1.鹽酸 2.硫酸 3.氫氧化鈉溶液 4.氨水

溶液中溶有這三種離子,要分離出其中的 Fe³⁺ 離子,是要把它從混合物中沉澱出來,而不是去溶解它(因為離子已經溶於溶液中)。 

1. 錯誤 
鹽酸中的氯離子會與 Ag⁺ 形成沉澱,而與 Cu²⁺ 和 Fe³⁺ 均無反應。 
Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) →AgCl(s) 
因此,這方法不能分離 Fe³⁺。 

2. 錯誤 
硫酸與 Ag⁺、Cu²⁺ 和 Fe³⁺ 均無反應。 
因此,這方法不能分離 Fe³⁺。 

3. 錯誤 
氫氧化鈉溶液中的氫氧離子與 Ag⁺、Cu²⁺ 和 Fe³⁺ 分別產生 Ag2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3 三種沉澱的混合物。 
2Ag⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Ag2O(s)+ H2O(l) 
Cu²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Cu(OH)2(s) 
Fe³⁺(aq) + 3OH⁻(aq) → Fe(OH)3(s) 
因此,這方法不能分離 Fe³⁺。 

4. 正確 
Ag⁺ 與氨水產生 Ag2O沉澱,但此沉澱溶於過量氨水形成無色溶液。 
NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4⁺(aq) + OH⁻(aq) 
2Ag⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Ag2O(s)+ H2O(l) 
Ag2O(s) + 4NH3(aq) + H2O(l) → 2[Ag(NH3)2]⁺(aq)+ 2OH⁻(aq) 
Cu²⁺ 與氨水產生 Cu(OH)2 沉澱,但此沉澱溶於過量氨水形成深藍色溶液。 
Cu²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Cu(OH)2(s) 
Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) →[Cu(NH3)2]²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) 
Fe³⁺ 與氨水產生 Fe(OH)3 沉澱,此沉澱不溶於過量氨水。 
Fe³⁺(aq) + 3OH⁻(aq) → Fe(OH)3(s) 
因此,加入過量氨水後,混合物中的沉澱只有 Fe(OH)3,可以過濾法分離,從而把 Fe³⁺ 離子從混合物中分離出來。