Question

9．某研究小组进行Mg（OH）₂沉淀溶解和生成的实验探究．实验如下：

（1）实验I中发生反应的离子方程式是Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓．
（2）比较2.0mol•L^-1盐酸pH₁和2.0mol•L^-1 NH₄Cl溶液pH₂大小：pH₁＜ pH₂，原因是由于盐酸完全电离，NH₄⁺部分水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，导致同浓度两溶液中，盐酸中H⁺浓度大于NH₄Cl溶液中H⁺浓度．
（3）用平衡移动原理解释i中沉淀溶解的原因：Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），盐酸中的H⁺与OH^-中和使得OH^-浓度减小，
平衡右移，沉淀溶解．
（4）iii是i和ii的对比实验，目的是排除实验i、ii中溶剂水使沉淀溶解的可能性．
（5）推测ii中沉淀溶解的原因．
推测一，NH₄Cl溶液显酸性，溶液中的H⁺可以结合OH^-，进而使沉淀溶解；
推测二，溶液中c（NH₄⁺）较大，NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解．
（6）为探究ii中沉淀溶解的原因，小组同学继续进行实验：
①取4mL2.0mol•L^-1NH₄Cl溶液，向其中滴加2滴浓氨水，得到pH为8的混合溶液，再向同样Mg（OH）₂沉淀中加入该混合溶液，沉淀溶解．
②上述实验结果证明（5）中的推测二成立，理由是混合后溶液中c（H⁺）=10^-8mol•L^-1非常小，c（NH₄⁺）=2.0mol•L^-1较大，故能确定是NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；
（2）氯化氢为强电解质完全电离，盐类水解是微弱的，据此分析解答；
（3）依据沉淀溶解平衡移动原理及影响因素解答；
（4）依据实验iii条件为加入蒸馏水判断解答；
（5）依据铵根离子能够水生成一水合氨和氢离子，铵根离子能够与氢氧根离子反应生成一水合氨的性质解答；
（6）向4mL 2mol•L^-1 NH₄Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，溶液呈碱性，如氢氧化镁能溶解，可说明NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解；

解答 解：（1）氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，离子方程式：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
故答案为：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
（2）由于盐酸中氯化氢为强电解质，完全电离，NH₄⁺部分水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，导致同浓度两溶液中，盐酸中H⁺浓度大于NH₄Cl溶液中H⁺浓度，所以2.0mol•L^-1盐酸pH₁和2.0mol•L^-1 NH₄Cl溶液，盐酸中氢离子浓度大于氯化铵中氢离子浓度，所以pH₁＜pH₂；
故答案为：＜；由于盐酸完全电离，NH₄⁺部分水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，导致同浓度两溶液中，盐酸中H⁺浓度大于NH₄Cl溶液中H⁺浓度
（3）氢氧化镁溶液中存储沉淀溶解平衡：Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH ^-（aq），加入盐酸后，盐酸中的H⁺与OH^-中和使得OH^-浓度减小，
平衡右移，沉淀溶解；
故答案为：Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH ^-（aq），盐酸中的H⁺与OH^-中和使得OH^-浓度减小，平衡右移，沉淀溶解；
（4）实验iii条件为只加蒸馏水，现象沉淀不溶解，可以排除实验i、ii中溶剂水使沉淀溶解的可能性；
故答案为：实验i、ii中溶剂水使沉淀溶解的可能性；
（5）铵根离子能够水生成一水合氨和氢离子，铵根离子能够与氢氧根离子反应生成一水合氨的性质，所以推测ii中沉淀溶解的原因：
推测一，NH₄Cl溶液显酸性，溶液中的H⁺可以结合OH^-，进而使沉淀溶解；推测二，溶液中c（NH₄⁺）较大，NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解；
故答案为：溶液中c（NH₄⁺）较大，NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解；
（6）向4mL 2mol•L^-1 NH₄Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，溶液呈碱性，如氢氧化镁能溶解，可说明NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解，配制理由：混合溶液显碱性，c（H⁺）非常小，c（NH₄⁺）较大能确定是NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解，
故答案为：
①4 mL 2.0 mol•L^-1 NH₄Cl；
②二   理由：混合后溶液中c（H⁺）=10^-8 mol•L^-1非常小，c（NH₄⁺）=2.0 mol•L^-1较大，故能确定是NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解．

点评 本题考查较为综合，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握影响沉淀平衡，电离平衡和水解平衡的因素，综合把握相关基本理论知识，注重基础知识的学习，难度中等．