Question

某待测液中可能含有Fe²⁺、Fe³⁺、Ag⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、NH ₄⁺

等离子，进行如下实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）．
根据实验结果：
（1）判定待测液中有无Ba²⁺、Ca²⁺离子，并写出理由．答：______．
（2）写出沉淀D的分子式：______．
（3）写出从溶液D生成沉淀E的反应的离子方程式：______．

Answer

根据待测液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A产生，说明待测液中有Ag+存在，沉淀A是AgCl；根据继续往溶液A中加入稀H2SO4和溴水，有沉淀B产生，说明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸盐沉淀．因为溶液中唯一能与Br-产生沉淀的Ag+已在第一步沉淀完全．所以，溴水的作用应该是起一个氧化剂的作用（氧化某离子），据此，可推断待测液中一定含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种，因为BaSO4不溶于水，CaSO4微溶于水（微溶物量大时以沉淀形式存在）；根据继续往溶液B中加入氨水，产生沉淀C，沉淀C中加入NaOH溶液，沉淀部分溶解，得溶液D和沉淀D．可知，沉淀D一定是Fe（OH）3（加入溴水后，溶液中就只有Fe3+了．至于原来是Fe2+还是Fe3+，则无法确定）．同时，由于往溶液D中通入CO2有沉淀产生，说明溶液D中一定含AlO2-，沉淀E一定是Al（OH）3．然后根据问题回答．
【解析】
（1）因待测液中加入HCl，有不溶于稀硝酸的沉淀A产生，说明待测液中有Ag+存在，沉淀A是AgCl；根据继续往溶液A中加入稀H2SO4和溴水，有沉淀B产生，说明沉淀B一定是不溶于稀酸的硫酸盐沉淀．因为溶液中唯一能与Br-产生沉淀的Ag+已在第一步沉淀完全．所以，溴水的作用应该是起一个氧化剂的作用（氧化某离子），据此，可推断待测液中一定含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种，因为BaSO4不溶于水，CaSO4微溶于水（微溶物量大时以沉淀形式存在），故答案为：一定含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种．因为BaSO4不溶于水，CaSO4微溶于水，沉淀B一定是这两种物质中的一种或两种．（2）因继续往溶液B中加入氨水，产生沉淀C，沉淀C中加入NaOH溶液，沉淀部分溶解，得溶液D和沉淀D．可知，沉淀D一定是Fe（OH）3（加入溴水后，溶液中就只有Fe3+了．至于原来是Fe2+还是Fe3+，则无法确定）．故答案为：Fe（OH）3；
（3）由于往溶液D中通入CO2有沉淀产生，说明溶液D中一定含AlO2-，沉淀E一定是Al（OH）3，化学方程式为：CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+2CO32-或CO2+2H2O+AlO2-═Al（OH）3↓+2HCO3-，故答案为：CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+2CO32-或CO2+2H2O+AlO2-═Al（OH）3↓+2HCO3-．