TOFU
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TOFU 發問時間: 科學化學 · 1 0 年前

離子沉澱反應問題

某年夜大考題及解答如下:

含有Ba2+、K+、Cu2+、Al3+、Ag+、Zn2+的水溶液,進行下列操作,寫出所發生的沉澱(A)(B)(C)(D)的化學式:

1.加入稀鹽酸發生沉澱(A)—氯化銀

2.過濾沉澱,以氨水調節濾液的鹽酸濃度,在0.3M鹽酸酸性時,通硫化氫發生沉澱(B)—硫化銅

3.過濾沉澱,把濾液加熱煮沸逐出硫化氫,加入過量氨水發生沉澱(C)—氫氧化鋁

4.過濾沉澱,使硫化氫通過濾液時發生沉澱(D)—硫化鋅

5.過濾沉澱,把濾液加熱煮沸,然後加入碳酸銨容易發生沉澱(E)—碳酸鋇

我的想法:

1.第一步:

因為Cl-.Br-.I-和Hg22+.Cu+.Pb2+.Ag+.Ti+都會沉澱,

所以Ag+遇到HCl的Cl-就產生 沉澱(A)—氯化銀

2.第二步:

課本是寫:

「硫離子只和鹼金族離子、鹼土族離子、氫離子、銨根反應不會沉澱」

硫化氫的硫離子應該會讓Cu2+、Al3+、Zn2+都沉澱啊!

為什麼只有銅離子會產生沉澱呢?

3.第三步:

我知道鋅離子加過量氨水可形成錯離子而溶解,鋁離子好像不行吧!

但是第二步Al3+、Zn2+應該都已陣亡啦!

4.第四步:

又加硫化氫!這時候似乎只剩K+、Ba2+、Zn2+了!

很納悶啊!第二步也是加硫化氫啊,

Zn2+為什麼第二步不沉澱,第四步又沉澱?

(會和酸鹼有關嗎? 第二步是酸性,第四步是鹼性?)

5.第五步:

因為碳酸根只和鹼金族離子、氫離子、銨根反應不會沉澱

所以Ba2+陣亡,而K+當然是最後的贏家啦!

所以,我現在最大的問題是:第二步

硫化氫的硫離子,為什麼只會讓銅離子沉澱?

而且第二步敘述也最長,甚麼用氨水調節維持0.3M酸性的……

各位大大,拜託一下!

我一直被卡在那第二步!!!

2 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    1. Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s)

    溶液中含有 Ba2+、K+、Cu2+、Al3+、Ag+、Zn2+ 等離子。

    其中只有 Ag+ 可與稀鹽酸中的氯離子反應,生成 AgCl 沉澱。

    2. Cu2+(aq) + H2S(g) → CuS(s) + 2H+(aq)

    溶液中剩下 Ba2+、K+、Cu2+、Al3+、Zn2+ 等離子。

    其中的 Cu2+ 和 Zn2+ 均可與硫化氫反應,分別生成 CuS 和 ZnS 沉澱。

    但溶液調校成酸性,ZnS 溶於酸中,因此只有 CuS 沉澱生成。

    3. Al3+(aq) + 3OH-(aq) → Al(OH)3(s)

    溶液中剩下 Ba2+、K+、Al3+、Zn2+ 等離子。

    氯在水中不完全電離,生成銨離子及氫氧離子。

    NH3(aq) + H2O(l) ≒ NH4+(aq) + OH-(aq)

    溶液中的 Al3+ 和 Zn2+ 均可與氨水中的氫氧離子反應,分別生成 Al(OH)3 和 Zn(OH)2­ 沉澱。

    但 Zn(OH)2 溶於過量氨水,因此只有 Al(OH)3 沉澱生成。

    4. Zn2+(aq) + H2S(g) → ZnS(s) + 2H+(aq)

    溶液中剩下 Ba2+、K+、Al3+ 等離子。

    只有 Zn2+ 會與硫化氫反應,生成硫化鋅沉澱。

    因為溶液本來呈鹼性,生成的氫離子被中和,酸的不足的情況下,ZnS 不會溶解。

    5. Ba2+(aq) + CO32-(aq) → BaCO3(s)

    溶液中剩下 Ba2+ 和 K+ 等離子。

    只有 Ba2+ 會與碳酸銨溶液中的碳酸根離子反應,生成 BaCO3 沉澱。

  • 1 0 年前

    恩..

    第二步之所以會強調(以氨水調節濾液的鹽酸濃度,在0.3M鹽酸酸性時)是因為硫化物中 MnS,FeS,CoS,NiS,ZnS,Al2S3,Fe2S3可溶於HCl(H+)產生H2S但CuS不溶

    第三步加過量(ㄧ定要過量才可以)NH3因為是過度元素

    Al3+,Zn2+

    +

    NH3(aq)

    ↓

    Al(OH)3,Zn(OH)2

    +

    NH3(aq)

    ↓

    Al(OH)3(s),Zn(NH3)4...(2+)

    參考資料: 自己,以前高中的講義....
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