Question

9．茶是中国人民喜爱的饮品之一．为了定性检验茶叶中含有的Ca、A1、Fe三种元素，某化学兴趣小组的同学设计了如图流程所示的实验进行检验．他们查阅文献资料知道：①草酸铵[（NH₄）₂C₂O₄]属于弱电解质（即难电离）．草酸钙（CaC₂O₄）难溶于水．②Ca²⁺、A1³⁺、Fe³⁺三种离子分别完全沉淀成为金属氢氧化物时溶液的pH为：Ca（OH）₂：pH≥13；    A1（OH）₃：pH≥5.5；      Fe（OH）₃：pH≥4.1

试根据上述过程及信息填空：
（1）步骤②加盐酸的作用是使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺浸出（或使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解）．
（2）实验中检验Ca²⁺的离子方程式Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺．
（3）沉淀C中所含主要物质的化学式Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃．
（5）步骤⑨的作用是使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀；请你猜测步骤⑩的目的是检验Al³⁺（或铝元素）存在．

Answer 1

分析 茶叶经灼烧，茶叶灰中含有钙、铁、铝三种金属元素，加入盐酸后可生成可溶性的氯化物，经过滤后，在滤液中加入氨水调节pH6～7，加热至沸30min，经过滤得到的沉淀C为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，滤液为氯化钙溶液，加入草酸铵后可得草酸钙沉淀，在滤液中加入盐酸后分为两份，加入试剂A，溶液变成红色，则A应为KSCN溶液，溶液2中加入6mol/L的NaOH溶液调pH至4，可得到氢氧化铁沉淀，浊液静置分层后上层清液为氯化铝溶液，加入试剂B可检验铝离子，生成红色络合物，以此进行解答．

解答 解：茶叶经灼烧，茶叶灰中含有钙、铁、铝三种金属元素，加入盐酸后可生成可溶性的氯化物，经过滤后，在滤液中加入氨水调节pH6～7，加热至沸30min，经过滤得到的沉淀C为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，滤液为氯化钙溶液，加入草酸铵后可得草酸钙沉淀，在滤液中加入盐酸后分为两份，加入试剂A，溶液变成红色，则A应为KSCN溶液，溶液2中加入6mol/L的NaOH溶液调pH至4，可得到氢氧化铁沉淀，浊液静置分层后上层清液为氯化铝溶液，加入试剂B可检验铝离子，生成红色络合物；
（1）向茶叶灰分中加盐酸的作用是将其中的Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解，
故答案为：使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺浸出（或使Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺溶解）；
（2）⑤过滤后所得滤液中含Ca²⁺，检验Ca²⁺的离子方程式为：Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺，
故答案为：Ca²⁺+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄⁺；
（3）步骤④在pH为6-7时加热30 min，可使Al³⁺、Fe³⁺转化成Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，
故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）步骤⑧是检验Fe³⁺，可加入KSCN 或NH₄SCN进行检验，溶液变红色，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案为：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）步骤⑨将pH值调节至4～5，此时铝离子没有沉淀而铁离子沉淀完全，步骤⑩分离后用玫瑰红物质可检验Al元素的存在，
故答案为：使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀；检验Al³⁺（或铝元素）存在．

点评 本题考查了物质性质和组成的实验探究实验分析判断，侧重于学生的分析和实验能力的考查，为高考常见题型，流程中的试剂特征和反应现象是解题关键，题目难度中等．