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(fā)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K_sp［Mg（OH）₂］＝1.8×10^-11，K_sp［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）

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K_sp［Mg（OH）₂］＝1.8×10^-11>K_sp［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(fā)，揮發(fā)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。