题目
可以用氨水+铵盐来进行沉淀分离的是A. Ag+和Zn2+B. Al3+和Ag+C. Pb2+和Cu2+D. Al3+和Cu2+
可以用氨水+铵盐来进行沉淀分离的是
A. Ag+和Zn2+
B. Al3+和Ag+
C. Pb2+和Cu2+
D. Al3+和Cu2+
题目解答
答案
B. Al3+和Ag+
解析
本题考查金属离子与氨水和铵盐混合溶液的反应性质,解题思路是分析各选项中两种金属离子与氨水和铵盐混合溶液反应的现象,判断是否能通过沉淀分离。
选项A
- $Ag^+$与氨水反应:
- 少量氨水时,$Ag^+$与$NH_3\cdot H_2O$反应生成$AgOH$沉淀,化学方程式为$Ag^+ + NH_3\cdot H_2O = AgOH\downarrow+NH_4^+$。
- 过量氨水时,$AgOH$会与$NH_3\cdot H_2O$继续反应生成银氨络离子$[Ag(NH_3)_2]^+$,化学方程式为$AgOH + 2NH_3\cdot H_2O=[Ag(NH_3)_2]^++OH^- + 2H_2O$。
- $Zn^{2+}$与氨水反应:
- 少量氨水时,$Zn^{2+}$与$NH_3\cdot H_2O$反应生成$Zn(OH)_2$沉淀,化学方程式为$Zn^{2+}+2NH_3\cdot H_2O = Zn(OH)_2\downarrow+2NH_4^+$。
- 过量氨水时,$Zn(OH)_2$会与$NH_3\cdot H_2O$继续反应生成锌氨络离子$[Zn(NH_3)_4]^{2+}$,化学方程式为$Zn(OH)_2 + 4NH_3\cdot H_2O=[Zn(NH_3)_4]^{2+}+2OH^- + 4H_2O$。
- 由于$Ag^+$和$Zn^{2+}$在过量氨水中都能形成络离子而溶解,所以不能用氨水 + 铵盐进行沉淀分离。
选项B
- $Al^{3+}$与氨水反应:
- $Al^{3+}$与$NH_3\cdot H_2O$反应生成$Al(OH)_3$沉淀,化学方程式为$Al^{3+}+3NH_3\cdot H_2O = Al(OH)_3\downarrow+3NH_4^+$。
- $Al(OH)_3$是两性氢氧化物,但它不与弱碱$NH_3\cdot H_2O$反应,所以在氨水和铵盐混合溶液中$Al^{3+}$会以$Al(OH)_3$沉淀形式存在。
- $Ag^+$与氨水反应:
- 如前面所述,少量氨水生成$AgOH$沉淀,过量氨水生成银氨络离子$[Ag(NH_3)_2]^+$而溶解。
- 所以可以通过控制氨水的用量,使$Al^{3+}$沉淀,$Ag^+$形成络离子溶解,从而实现沉淀分离。
选项C
- $Pb^{2+}$与氨水反应:
- 少量氨水时,$Pb^{2+}$与$NH_3\cdot H_2O$反应生成$Pb(OH)_2$沉淀,化学方程式为$Pb^{2+}+2NH_3\cdot H_2O = Pb(OH)_2\downarrow+2NH_4^+$。
- 过量氨水时,$Pb(OH)_2$会与$NH_3\cdot H_2O$继续反应生成铅氨络离子$[Pb(NH_3)_4]^{2+}$,化学方程式为$Pb(OH)_2 + 4NH_3\cdot H_2O=[Pb(NH_3)_4]^{2+}+2OH^- + 4H_2O$。
- $Cu^{2+}$与氨水反应:
- 少量氨水时,$Cu^{2+}$与$NH_3\cdot H_2O$反应生成$Cu(OH)_2$沉淀,化学方程式为$Cu^{2+}+2NH_3\cdot H_2O = Cu(OH)_2\downarrow+2NH_4^+$。
- 过量氨水时,$Cu(OH)_2$会与$NH_3\cdot H_2O$继续反应生成铜氨络离子$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$,化学方程式为$Cu(OH)_2 + 4NH_3\cdot H_2O=[Cu(NH_3)_4]^{2+}+2OH^- + 4H_2O$。
- 由于$Pb^{2+}$和$Cu^{2+}$在过量氨水中都能形成络离子而溶解,所以不能用氨水 + 铵盐进行沉淀分离。
选项D
- $Al^{3+}$与氨水反应生成$Al(OH)_3$沉淀,且不与过量氨水反应。
- $Cu^{2+}$与氨水反应:
- 少量氨水生成$Cu(OH)_2$沉淀,过量氨水生成铜氨络离子$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$而溶解。
- 虽然$Al^{3+}$和$Cu^{2+}$在反应现象上有差异,但在实际分离过程中,由于$Al(OH)_3$沉淀可能会吸附一些$Cu^{2+}$形成的络离子,导致分离效果不佳,所以一般不选用这种方法进行沉淀分离。