離子沉澱反應問題

Question

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！！！

? · Accepted Answer

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。

子慧 · Answer

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)
    &darr; 
Al(OH)3,Zn(OH)2
       +
     NH3(aq)
       &darr;
Al(OH)3(s),Zn(NH3)4...(2+)

離子沉澱反應問題

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