moea_joint
107年
[化學] 普通化學、無機化學
第 4 題
溶液中含有：硝酸鉀、硝酸鉛、硝酸銅、硝酸鋇鹽類，欲逐一分離及鑑別各成分時，則下列試劑：(甲) $K_2SO_4$溶液、(乙) $K_2CO_3$溶液、(丙) $KCl$ 溶液，加入之先後順序為下列何者？
- A (甲) $\rightarrow$ (乙) $\rightarrow$ (丙)
- B (乙) $\rightarrow$ (丙) $\rightarrow$ (甲)
- C (甲) $\rightarrow$ (丙) $\rightarrow$ (乙)
- D (丙) $\rightarrow$ (甲) $\rightarrow$ (乙)
思路引導 VIP
在處理混合溶液的分離時，如果試劑 A 具有「高度專一性」（只跟其中一種離子反應），而試劑 B 具有「高度普遍性」（會跟溶液中剩餘的所有陽離子反應），為了達到「逐一分離」且不造成混亂的目的，在邏輯上你認為應該先加入哪一種類型的試劑呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！這題你的判斷完全正確。這類題目考查的是離子的沉澱規律與分離策略，核心邏輯在於選擇試劑的「專一性」，必須由窄入深，才能確保離子被逐一取出而不互相干擾。
沉澱先後順序的邏輯
首先，我們觀察這三種試劑。(丙) $KCl$ 提供的氯離子（$Cl^-$）非常挑剔，在這些陽離子中僅會與 $Pb^{2+}$ 反應生成白色沉澱 $PbCl_2$。接著，(甲) $K_2SO_4$ 提供的硫酸根（$SO_4^{2-}$）雖然也會與鉛反應，但它能進一步讓 $Ba^{2+}$ 生成極難溶的 $BaSO_4$；由於鉛已被氯離子先行移除，此時加入硫酸根便能精準捕捉鋇離子。最後，剩餘的 $Cu^{2+}$ 雖然不與前兩者沉澱，但遇到活性極強、幾乎能與所有二價金屬反應的 (乙) $K_2CO_3$ 碳酸根時，便會生成沉澱。若將碳酸根放在第一步，則鉛、銅、鋇會同時沉澱，便失去了「逐一分離」的意義。
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