Question

【題目】某固體混合物是由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3、KCl中的兩種或幾種組成，現對該混合物做如下實驗，所得現象和有關數據如圖所示(氣體體積數據已換算成標準狀況下的體積)。

（1）氣體B的成分是_________，由氣體B的成分推測一定含有的物質的質量為________g。

（2）該固體混合物中_____（填“有”、“沒有”或“不能確定”）KCl，理由是__________________，請另設計一種簡單的方法檢驗該固體中是否含有KCl________________________________。

（3）另取14.05g固體混合物溶于1L 0.4mol/LNaHSO4溶液中，所得溶液中陰離子物質的量濃度之比為________。

Answer 1

【答案】H2 2.7g 沒有 經過計算，固體中含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，三者質量和剛好為14.05g，所以不含有KCl 取該固體在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察火焰是否有紫色，若沒有紫色，則沒有KCl 9:2或2:9

【解析】

根據流程圖可知，該固體與足量的氫氧化鈉反應后產生氣體，與氫氧化鈉反應產生氣體的固體可能是Al或硫酸銨；該氣體通過濃硫酸，體積減少2.24L，說明產生氣體A為氨氣，體積為2.24L，余3.36L氣體B為氫氣，說明固體中含有Al，且質量可通過氫氣的體積計算；加入過量氫氧化鈉后產生白色沉淀，久置無變化，說明不含氯化亞鐵，一定含有氯化鎂；得到的溶液中加入稀鹽酸先產生沉淀，后沉淀溶解，說明此時溶液中含有偏鋁酸根離子，因為固體中一定有Al，所以不一定含有氯化鋁；根據以上分析，固體混合物中一定含有Al、硫酸銨、氯化鎂，以此解答。

根據流程圖可知，該固體與足量的氫氧化鈉反應后產生氣體，與氫氧化鈉反應產生氣體的固體可能是Al或硫酸銨；該氣體通過濃硫酸，體積減少2.24L，說明產生氣體A為氨氣，體積為2.24L，余3.36L氣體B為氫氣，說明固體中含有Al，且質量可通過氫氣的體積計算；加入過量氫氧化鈉后產生白色沉淀，久置無變化，說明不含氯化亞鐵，一定含有氯化鎂；得到的溶液中加入稀鹽酸先產生沉淀，后沉淀溶解，說明此時溶液中含有偏鋁酸根離子，因為固體中一定有Al，所以不一定含有氯化鋁；根據以上分析，固體混合物中一定含有Al、硫酸銨、氯化鎂。

（1）通過以上分析，氣體B的成分是H2，由氣體B的成分推測一定含有的物質為Al，Al與氫氧化鈉溶液反應產生H2，生成2.24L H2需要Al的質量為××27g/mol=2.7g。

故答案為：H2 ；2.7；

（2）通過以上分析，該固體混合物中一定含有Al、硫酸銨、氯化鎂。

其中含Al的質量為2.7g，

含硫酸銨的質量為：×132g/mol=6.6g，

含氯化鎂的質量為：×95g/mol=4.75g，

因為2.7g+6.6g+4.75g=14.05g，所以混合物只由Al、硫酸銨、氯化鎂組成，不含KCl；

可通過焰色反應檢驗K+來確定該固體中是否含有KCl。

故答案為：沒有；經過計算，固體中含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，三者質量和剛好為14.05g，所以不含有KCl；取該固體在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察火焰是否有紫色，若沒有紫色，則沒有KCl；

（3）1L 0.4mol/LNaHSO4溶液中含有0.4mol H+和0.4mol SO42-，與混合物（Al、(NH4)2SO4、MgCl2）混合后，含有的的陰離子為SO42-和Cl-，其中含SO42-為0.4mol+0.05mol=0.45mol，含Cl-為0.05mol×2=0.1mol，SO42-與Cl-物質的量濃度之比=二者的物質的量之比=0.45:0.1=9:2。

故答案為：9:2或2:9。