Question

已知某酸性土壤浸取液中除Fe^3＋外，还含有一定量Mg^2＋和Al^3＋。请设计合理实验检验该浸取液中的Mg^2＋、Al^3＋。

限选实验用品与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸；浸取液、20% KSCN、0.1 mol·L^－1NaOH、6 mol·L^－1NaOH、0.1 mol·L^－1HCl、蒸馏水。

必要时可参考：

沉淀物	开始沉淀时的pH	沉淀完全时的pH
Mg(OH)2	9.6	11.1
Fe(OH)3	2.7	3.7

根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)

实验操作	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……

Answer

实验操作预期现象和结论

步骤1：取少量浸取液于试管A中，逐滴滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，充分振荡，边滴加边用pH试纸检测溶液直至pH在4～9，静置 有红褐色沉淀产生，说明浸取液中含Fe3＋

步骤2：用滴管将试管A中上层清液转移至试管B，向试管B中滴加过量6 mol·L－1NaOH溶液，充分振荡，静置 有白色沉淀产生，说明浸取液中含Mg2＋

步骤3：另取少量浸取液于试管C中，滴加过量6 mol·L－1NaOH溶液，充分振荡，静置 有沉淀产生

步骤4：用滴管将试管C中上层清液转移至试管D，向试管D中逐滴滴加0.1 mol·L－1HCl至足量，边滴边振荡 有白色沉淀产生然后沉淀又溶解，说明浸取液中含Al3＋

【解析】本题属于离子的检验设计，难度中等。要检验Fe3＋、Mg2＋、Al3＋主要是通过其不同pH条件下存在的不同形式去考虑。由于Fe3＋、Mg2＋开始沉淀的pH分别为2.7、9.6，可以考虑先检验Fe3＋，当pH不超过9.6时，会看到红褐色沉淀生成，如果在滤液中继续滴加NaOH至过量时，会出现白色沉淀，对于Al3＋的检验，主要是考虑其在碱性条件下先转化成AlO，再通过加酸(如盐酸)会出现先沉淀后溶解的现象。