Question

某溶液中存在Na^＋、AlO₂^－、CO₃^2－、OH^－，向该溶液中滴加盐酸，问产生现象的顺序是什么，写出相关的离子方程式。

Answer 1

①一段时间保持原样 H^＋＋OH^－=H₂O，②开始产生沉淀并慢慢增多H^＋＋AlO₂^－＋H₂O=Al(OH)₃↓ ，③沉淀量基本不变后产生一种气体CO₃^2－＋2H^＋=CO₂↑＋H₂O，④最后沉淀慢慢溶解直至消失Al(OH)₃＋3H^＋=Al^3＋＋3H₂O

【错解分析】在非氧化还原反应(也就是复分解反应)的离子反应中,由于无法通过上述的氧化性或还原性比较的方法来解释,所以相对比较复杂,我们可以用假设法来解决。
【正解】因为AlO₂^－、CO₃^2－、OH^－都要和H⁺反应，反应如下：
H^＋＋AlO₂^－＋H₂O=Al(OH)₃↓    Al(OH)₃＋3H^＋=Al^3＋＋3H₂O        ①
CO₃^2－＋H^＋=HCO₃^－              HCO₃^－＋H^＋=CO₂↑＋H₂O          ②
H^＋＋OH^－=H₂O                                              ③
假设H^＋先和AlO₂^－反应，那么生成的Al(OH)₃又要与原溶液中OH^－反应，而重新生成AlO₂^－,即为Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋2H₂O,所以假设不成立。
假设H^＋先和CO₃^2－反应，那么生成的HCO₃^－又要和原溶液中的OH^－反应，而重新生成CO₃^2－,即为HCO₃^－＋OH^－=CO₃^2－＋H₂O。所以应该先和OH^－反应。
那么和OH^－反应完之后，H^＋与哪个离子反应？仍然通过假设法。
假设H^＋先和 CO₃^2－反应，那么就要生成HCO₃^－,而HCO₃^－会和AlO₂^－发生双水解，重新生成CO₃^2－,即为HCO₃^－＋AlO₂^－+H₂O=Al(OH)₃＋CO₃^2－,所以先和AlO₂^－反应，当AlO₂^－完全转化为Al(OH)₃时，Al(OH)₃和CO₃^2－哪个先和H^＋反应。若先与Al(OH)₃反应，那么生成的Al^3＋又要与CO₃²双水解反应，重新生成Al(OH)₃,即为2Al^3＋＋3CO₃^2－＋3H₂O=2Al(OH)₃↓＋3CO₂↑。所以先和CO₃^2－反应，最后溶解Al(OH)₃。
综上所述，反应现象依次为：①一段时间保持原样 H^＋＋OH^－=H₂O，②开始产生沉淀并慢慢增多H^＋＋AlO₂^－＋H₂O=Al(OH)₃↓ ，③沉淀量基本不变后产生一种气体CO₃^2－＋2H^＋=CO₂↑＋H₂O，④最后沉淀慢慢溶解直至消失Al(OH)₃＋3H^＋=Al^3＋＋3H₂O