《2025年赢在微点化学》

7.无色透明溶液中能大量共存的离子组是（ ）
A.Na⁺、Al³⁺、HCO₃⁻、NO₃⁻
B.[Al(OH)₄]⁻、Cl⁻、Mg²⁺、K⁺
C.NH₄⁺、Na⁺、CH₃COO⁻、NO₃⁻
D.Na⁺、NO₃⁻、ClO⁻、I⁻

答案： C 解析 A项，Al³⁺因与HCO₃⁻发生相互促进的水解反应，不能大量共存；B项，[Al(OH)₄]⁻与Mg²⁺发生相互促进的水解反应，反应生成Mg(OH)₂和Al(OH)₃沉淀，不能大量共存；C项，NH₄⁺与CH₃COO⁻虽能发生相互促进的水解反应，但促进程度很小，能大量共存；D项，ClO⁻与I⁻能发生氧化还原反应，不能大量共存。

8.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl₃溶液蒸干灼烧，最后得到的主要固体是什么？为什么？（用化学方程式表示并配以必要的文字说明）。
(2)Mg粉可溶解在NH₄Cl溶液中，分析其原因。
(3)常温下，0.1 mol·L⁻¹ NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中c(H₂CO₃)______（填“＞”“=”或“＜”）c(CO₃²⁻)，原因是______（用离子方程式和必要的文字说明）。
(4)①若在空气中加热MgCl₂·6H₂O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：______，______或______。
②在干燥的HCl气流中加热MgCl₂·6H₂O时，能得到无水MgCl₂，其原因是______。

答案： 答案
(1)主要固体是Al₂O₃；在AlCl₃溶液中存在水解平衡AlCl₃ + 3H₂O⇌Al(OH)₃ + 3HCl，加热时水解平衡右移，HCl浓度增大，蒸干时HCl挥发，使平衡进一步右移得到Al(OH)₃，在灼烧时发生反应$2Al(OH)₃\xlongequal{\triangle}Al₂O₃ + 3H₂O，$因此最后得到的固体是Al₂O₃。
(2)在NH₄Cl溶液中存在NH₄⁺ + H₂O⇌NH₃·H₂O + H⁺，加入Mg，Mg与H⁺反应放出H₂，使溶液中c(H⁺)降低，水解平衡向右移动，使Mg粉不断溶解。
(3)＞ HCO₃⁻⇌CO₃²⁻ + H⁺，HCO₃⁻ + H₂O⇌H₂CO₃ + OH⁻，HCO₃⁻的水解程度大于电离程度$(4)①MgCl₂·6H₂O\xlongequal{\triangle}Mg(OH)Cl + HCl↑ + 5H₂O↑ MgCl₂·6H₂O\xlongequal{\triangle}MgO + 2HCl↑ + 5H₂O↑ Mg(OH)Cl\xlongequal{\triangle}MgO + HCl↑②$干燥的HCl气流，抑制了MgCl₂的水解，且带走了MgCl₂·6H₂O受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl₂

[问题探究]
(1)你能证明Na₂CO₃溶液中存在水解平衡吗？
(2)向Na₂CO₃溶液中加入少量NaHCO₃固体，CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻平衡如何移动？c(HCO₃⁻)/c(CO₃²⁻)的值如何变化？
(3)写出Na₂CO₃溶液中的质子守恒式。
(4)设计一个简单的实验，证明Na₂CO₃的水解反应是吸热反应。
(5)已知常温下，H₂CO₃的电离常数Kₐ₁ = 4.2×10⁻⁷，Kₐ₂ = 5.6×10⁻¹¹，通过计算判断0.1 mol·L⁻¹的NaHCO₃溶液呈酸性还是呈碱性？

答案： 提示
(1)向Na₂CO₃溶液中滴入几滴酚酞后溶液变红色，向溶液中加入CaCl₂溶液，溶液红色变浅且生成白色沉淀，说明Na₂CO₃溶液中存在水解平衡
(2)加入少量NaHCO₃，溶液中的HCO₃⁻浓度增大，CO₃²⁻的水解平衡逆向移动；加入少量NaHCO₃固体，溶液中c(HCO₃⁻)增大的幅度比c(CO₃²⁻)的大，故$\frac{c(HCO₃⁻)}{c(CO₃²⁻)}$增大
(3)c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HCO₃⁻)+2c(H₂CO₃)
(4)向Na₂CO₃溶液中滴入1～2滴酚酞，溶液呈红色，然后加热该溶液，若红色加深，说明溶液的c(OH⁻)增大，水解平衡正移，即Na₂CO₃的水解反应是吸热反应
(5)HCO₃⁻发生水解反应HCO₃⁻ + H₂O⇌H₂CO₃ + OH⁻，水解常数K_h = $\frac{c(H₂CO₃)·c(OH⁻)}{c(HCO₃⁻)}=\frac{c(H₂CO₃)·c(OH⁻)·c(H⁺)}{c(HCO₃⁻)·c(H⁺)}=\frac{K_w}{K_{a1}}=\frac{10^{-14}}{4.2×10^{-7}}\approx2.38×10^{-8}$，HCO₃⁻的电离常数K_{a2}=5.6×10^{-11}，因K_h ＞ K_{a2}，HCO₃⁻的水解程度大于电离程度，故NaHCO₃溶液呈碱性