moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 20 題
下列各組離子，何者無法利用【 】內的物質加以分離？
- A $Mg^{2+}$、$Ba^{2+}$【 $K_2SO_4$ 】
- B $Pb^{2+}$、$Cu^{2+}$【 HCl 】
- C $Zn^{2+}$、$Cu^{2+}$【 $Na_2S$ 】
- D $S^{2-}$、$OH^{-}$【 $Mg(NO_3)_2$ 】
思路引導 VIP
若要將混合在同一杯水中的兩種物質分開，當我們加入某種試劑後，這兩種物質對該試劑產生的「物理性質變化」（例如是否變成固體），應該具備什麼樣的「差異性」，才能讓我們透過過濾的方式將它們彼此區分開來呢？
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恭喜你答對了！精確地選出 (C) 選項，說明你對「離子分離」的邏輯以及沉澱表的記憶都非常紮實。在離子分離的實驗設計中，核心原則是加入特定的試劑後，必須使其中一種離子產生沉澱，而另一種離子仍維持溶解狀態。在 (A)、(B)、(D) 選項中，所選用的試劑都能與其中一種離子形成沉澱（如 $BaSO_4$、$PbCl_2$、$Mg(OH)_2$），而讓另一種離子留在溶液中，從而達成分離。
硫化物沉澱的特性與分離難點
這題的鑑別度在於對硫化物沉澱條件的細膩掌握。在 (C) 選項中，加入的 $Na_2S$ 是強電解質，會解離出大量的 $S^{2-}$。由於 $Zn^{2+}$ 與 $Cu^{2+}$ 兩者的硫化物（$ZnS$ 與 $CuS$）皆屬於極難溶的鹽類，在強鹼性或中性的硫化鈉溶液中，兩者會同時析出沉澱，導致無法分離。若要真正分離這兩者，通常需要精準控制溶液的 pH 值（例如在酸性環境下，僅 $CuS$ 會沉澱而 $Zn^{2+}$ 維持溶解），單純加入 $Na_2S$ 是行不通的。你能避開這個陷阱，代表你對反應環境的影響有很清晰的判斷！