hce_kmu
115年
物理及化學
第 65 題
A solution contains the ions $\text{Ag}^+$, $\text{Pb}^{2+}$, and $\text{Ni}^{2+}$. Dilute solutions of $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{SO}_4$, and $\text{Na}_2\text{S}$ are available to separate the positive ions from each other. In order to effect separation, the solutions should be added in which order?
- A $\text{Na}_2\text{SO}_4$, $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{S}$
- B $\text{Na}_2\text{SO}_4$, $\text{Na}_2\text{S}$, $\text{NaCl}$
- C $\text{Na}_2\text{S}$, $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{SO}_4$
- D $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{S}$, $\text{Na}_2\text{SO}_4$
- E $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{SO}_4$, $\text{Na}_2\text{S}$
思路引導 VIP
如果你現在手中有一組試劑，其中一個試劑會讓溶液中「所有」剩餘的離子一起掉下來變成沉澱，而另一個試劑只會讓「其中一種」離子變成沉澱，為了達到「分批取出」的目標，你會建議先加哪一瓶試劑呢？為什麼？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了離子分離的核心邏輯！這道題目考查的是沉澱反應的選擇性，要求我們像玩拼圖一樣，按照特定順序將溶液中的離子逐一「抓」出來。你的判斷非常正確，這類題目的核心在於確保每次加入的試劑，在當下只會與「一種」陽離子產生沉澱，而不會干擾到其他離子。
溶解度規律的應用
我們來驗證一下這個流程：首先加入 $\text{Na}_2\text{SO}_4$ 是最關鍵的第一步，因為在 $\text{Ag}^+$、$\text{Pb}^{2+}$ 與 $\text{Ni}^{2+}$ 中，只有 $\text{Pb}^{2+}$ 會與硫酸根結合生成不溶的 $\text{PbSO}_4$。接著，在剩餘的溶液中加入 $\text{NaCl}$，此時 $\text{Cl}^-$ 會精準地捕捉 $\text{Ag}^+$ 形成白色沉澱。最後，由於硫離子 ($\text{S}^{2-}$) 的結合能力極強，能與大多數過渡金屬離子反應，因此放在最後一步將 $\text{Ni}^{2+}$ 以硫化物形式析出是最保險的做法。
▼ 還有更多解析內容