Question

實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4二主要流程如下:

⑴制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發生反應的化學方程式????????????????? ?????? 。

⑵如圖所示，過濾操作中的一處錯誤是?????? ????????? ????????? 。判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是??????????? 。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是???? ?????????? ?????? 。

⑶在25℃下，向濃度均為0．01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_______沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式_______?? ______________

（已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34。）

⑷無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。

裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是??? ????????????? ； F中試劑的作用是???? ?????? ；用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為???????????????? ?? 。

⑸將Mg、Cu組成的3.92g混合物投入過量稀硝酸中，充分反應后，固體完全溶解時收集到還原產物NO氣體1.792L（標準狀況），向反應后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質量為??????????????? g。

 

Answer 1

【答案】

(1）? 2 Al(OH)3+Mg (OH)2MgAl2O4 + 4H2O??

(2）漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁??? AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)；坩堝

(3）Al(OH)3??????? Al3++ 3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+ 3NH4+

(4）除去HCl；吸收水蒸氣；堿石灰(或NaOH與CaO混合物)

(5）8.00

【解析】

試題分析：（1）向MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入過量的氨水，發生反應：MgCl2+ 2NH3·H2O＝Mg(OH)2↓+ 2NH4Cl；AlCl3+ 3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+ 3NH4Cl；然后把Al(OH)3、Mg (OH)2沉淀過濾出來，并洗滌干凈、干燥，最后高溫灼燒發生反應2Al(OH)3+Mg (OH)2MgAl2O4 + 4H2O。即得到要制備MgAl2O4。⑵在如圖所示的過濾操作中的錯誤是漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁。由于沉淀是從金屬氯化物中過濾出來的，所以要判斷流程中沉淀是否洗凈的方法就是用硝酸酸化的AgNO3溶液來檢驗是否含有Cl-即可。高溫焙燒時，要用坩堝來盛放固體物質。⑶Mg2+形成沉淀需要的；而Al3+形成沉淀需要的<4.242×10-5。需要的OH-的濃度越小，越容易形成沉淀。因此首先形成的是Al(OH)3沉淀。（4）裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是除去氯氣中雜質氣體HCl，同時減小氯氣的溶解。由于無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧，所以在F中試劑的作用是吸收水蒸氣，防止無水AlCl3水解。用干燥管裝填堿石灰也可起到F和G的作用。⑸Mg、Cu與硝酸發生反應變為Mg2+、Al3+時失去的電子的物質的量與HNO3得到電子的物質的量相等。而當向反應后的溶液中加入NaOH溶液金屬離子恰好完全沉淀時增加的質量就是OH-的質量，其物質的量就等于Mg2+、Al3+時失去的電子的物質的量。根據等量關系可得。n(NO)= 1.792L÷22.4L/mol=0.08mol.所以n(e-)=0.08mol×3=0.24mol. 故形成沉淀的質量為3.92g＋0.24mol×17g/mol=8.00g。

考點：考查物質的制備、混合物的分離、儀器的選擇與使用、氣體的制取、雜質的除去、沉淀形成的先后順序、守恒法在化學計算中的應用的知識。