Question

（14分）實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4，主要流程如下：

 

（1）制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發生反應的化學方程式 。

（2）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 。

（3）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。）

（4）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 。

（5）將Mg、Cu組成的1.96g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0.896L（標準狀況），向反應后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液80 mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質量為 g。

 

Answer 1

（14分）（1）2Al（OH）3 + Mg（OH）2 MgAl2O4 + 4H2O（2分）

（2）漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁（1分）AgNO3溶液（1分）坩堝（1分）

（3）Al(OH)3（1分） Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+ （2分）

（4）除去HCl（1分）；吸收水蒸氣（1分） 堿石灰（2分）

（5）4.00（2分）

【解析】

試題分析：（1）MgCl2、AlCl3的混合溶液與氨水反應生成氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，經過濾、洗滌、干燥后高溫焙燒生成MgAl2O4，所以該反應的反應物是氫氧化鎂和氫氧化鋁，產物是MgAl2O4和水，化學方程式為2Al（OH）3 + Mg（OH）2 MgAl2O4 + 4H2O；

（2）過濾存在中符合“一貼二低三靠”過濾操作中的一處錯誤是漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁；氯化鎂與氯化鋁在與氨水反應生成沉淀時，沉淀上易附著有氯離子，檢驗氯離子所用的試劑是硝酸銀溶液；高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器是坩堝；

（3）已知25℃時Ksp［Mg（OH）2］＝1.8×10-11>Ksp［Al（OH）3］＝3×10-34。所以先生成溶解度小的沉淀Al(OH)3;生成Al(OH)3沉淀的離子方程式為Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+

（4）因為無水AlCl3遇潮濕空氣即產生大量白霧，所以制備氯化鋁時要求氯氣是干燥的，而且濃鹽酸易揮發，揮發的HCl也與Al反應，所以需除去HCl，裝置B中盛放飽和NaCl溶液，目的就是除去氯氣中的HCl；裝置C中盛放濃硫酸，目的是干燥氯氣；F中也盛放濃硫酸，目的是吸收G中的水蒸氣，防止水蒸氣進入D中；可用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，該試劑既能吸收水，還能吸收多余的氯氣，所以應該是堿石灰；

（5）Mg、Cu都是2價金屬，沉淀的質量也即Mg、Cu的質量加上OH-的質量。該過程中生成NO氣體0.896L（標準狀況）物質的量是0.04mol，則Mg、Cu失去電子的物質的量等于NO3-得電子的物質的量也等于OH-的物質的量，即n(OH-)=0.04mol×3=0.12mol，所以沉淀的質量是1.96g+0.12mol×17g/mol=4g。

考點：考查鎂、鋁化合物的性質，化學方程式的判斷與書寫，裝置的作用判斷，氧化還原反應的計算