探究一:实验开始时产生沉淀的成分,依据沉淀种类可知,向MgCl
2、AlCl
3混合溶液中加入NaOH溶液开始产生的沉淀有三种可能:一是只有Mg(OH)
2、二是只有Al(OH)
3、三是Mg(OH)
2和Al(OH)
3都存在,据此可推断出假设二为实验开始时产生的沉淀是Al(OH)
3,沉淀可能是氢氧化镁或氢氧化铝胡二者混合物,所以假设二为:实验开始时产生的沉淀是Al(OH)
3,
故答案为:实验开始时产生的沉淀是Al(OH)
3;
基于假设二成立,利用下表完成实验过程:
设计实验探究实验开始时产生的沉淀是Al(OH)
3,首先应取一定体积的0.5mol?L
-1 MgCl
2、AlCl
3溶液进行充分混合,然后向混合溶液中逐滴加入0.1mol?L
-1 NaOH溶液,根据Mg
2+、Al
3+的性质,可观察到溶液中生成白色絮状沉淀,据此推测出沉淀可能是Mg(OH)
2或Al(OH)
3或Mg(OH)
2和Al(OH)
3的混合物,最后将沉淀过滤、洗涤,再向沉淀中加入过量的0.1mol?L
-1 NaOH溶液,若沉淀全部溶解,则可推测出沉淀只有Al(OH)
3.需要注意的是最后一步一定要将沉淀过滤出来并将沉淀洗涤干净,防止其他离子干扰;
实验步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
①分别取30mL 0.5mol?L-1 MgCl2、AlCl3溶液于烧杯中,充分混合 | | |
②向混合溶液中滴入2滴酚酞试液,逐滴加入1mol?L-1 NaOH溶液 | 当溶液中生成大量的白色絮状沉淀后溶液的颜色不变 | 产生的沉淀可能是氢氧化铝、氢氧化镁或二者的混合物 |
③将上述混合溶液过滤,洗涤,再向滤渣中加入过量的1mol?L-1 NaOH溶液 | 滤渣全部溶解 | 产生的沉淀只有氢氧化铝 |
故答案为:
实验步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
①分别取30mL 0.5mol?L-1 MgCl2、AlCl3溶液于烧杯中,充分混合 | | |
②向混合溶液中滴入2滴酚酞试液,逐滴加入1mol?L-1 NaOH溶液 | 当溶液中生成大量的白色絮状沉淀后溶液的颜色不变 | 产生的沉淀可能是氢氧化铝、氢氧化镁或二者的混合物 |
③将上述混合溶液过滤,洗涤,再向滤渣中加入过量的1mol?L-1 NaOH溶液 | 滤渣全部溶解 | 产生的沉淀只有氢氧化铝 |
探究二:何时产生氢氧化镁沉淀
探究二中,通过比较步骤①②③的现象差异来探究何时产生氢氧化镁沉淀,步骤②生成的沉淀只有Al(OH)
3,向Al(OH)
3溶液中加入过量NaOH时,Al(OH)
3沉淀又溶解,最后得到的是NaAlO
2溶液,因为NaAlO
2溶液中AlO的水解导致溶液呈碱性,MgCl
2溶液中Mg
2+的水解导致溶液呈酸性,将二者混合时相互促进水解最终生成Mg(OH)
2和Al(OH)
3沉淀;
①分别取30mL 0.5mol?L
-1 MgCl
2、AlCl
3溶液于烧杯中,充分混合,无现象,说明水解无沉淀生成,
故答案为:无现象,溶解于水水解无沉淀生成;
②向0.5mol?L
-1 AlCl
3溶液中逐滴加入NaOH溶液至刚好反应完全,产生沉淀,沉淀溶解,沉淀消失,产生氢氧化铝沉淀,加过量的氢氧化钠溶液后氢氧化铝又溶解;
③将MgCl
2溶液全部倒入②反应后的溶液中,产生大量白色沉淀,二者混合时相互促进水解最终生成Mg(OH)
2和Al(OH)
3沉淀,
故答案为:二者混合时相互促进水解最终生成Mg(OH)
2和Al(OH)
3沉淀;
探究二:离子方程式表示上述实验步骤③的结论是二者混合时相互促进水解最终生成Mg(OH)
2和Al(OH)
3沉淀,反应的离子方程式为2AlO
2-+Mg
2++4H
2O═Mg(OH)
2↓+2Al(OH)
3↓,
故答案为:2AlO
2-+Mg
2++4H
2O═Mg(OH)
2↓+2Al(OH)
3↓.