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20.某固体混合物可能含有Al、(NH42SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2、NaCl中的一种或几种,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图(气体体积已换算成标准状况下体积):下列说法不正确的是(  )
A.混合物中一定不存在FeCl2和NaCl
B.反应④的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3
C.混合物中一定含有Al、(NH42SO4、MgCl2三种物质,无法判断是否含有AlCl3
D.白色沉淀5.80g是Mg(OH)2

分析 根据生成气体通过碱石灰体积不变(无酸性气体),而通过浓硫酸体积减小,说明剩余的 6.72 L气体为氢气,即原固体中一定含有金属Al,且其质量为$\frac{6.72L}{\frac{22.4L/mol}{1.5}}$×27 g/mol=5.4 g.生成氨气的物质的量为$\frac{11.2L-6.72L}{22.4L/mol}$=0.2 mol,则原固体中一定含有 0.1 mol (NH42SO4,其质量为13.2 g,得到白色沉淀久置不变色,说明无FeCl2(氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁),因为NaOH过量,所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝,则说明5.8 g白色沉淀为Mg(OH)2,为0.1 mol,则固体中MgCl2为0.1 mol,质量为9.5g,无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO2,根据Al、(NH42SO4和MgCl2的质量和判断是否含有AlCl3、NaCl.

解答 解:A.白色沉淀久置不变色,说明无FeCl2(氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁),28.1g固体中:含有金属Al:5.4 g,(NH42SO4:13.2 g,MgCl2:9.5g,
5.4 g+13.2 g+9.5 g=28.1g,即原固体中一定不含有NaCl,故A正确;
B.28.1g固体中:含有金属Al:5.4 g,(NH42SO4:13.2 g,MgCl2:9.5g,与过量NaOH溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,(NH42SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,最后无色溶液为NaAlO2、Na2SO4、NaCl、NaOH混合液,加适量的稀盐酸,所以反应④是偏铝酸根与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀,AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,故B正确;
C.28.1g固体中:含有金属Al:5.4 g,(NH42SO4:13.2 g,MgCl2:9.5g,5.4 g+13.2 g+9.5 g=28.1g,即原固体中一定不含有NaCl、AlCl3,故C错误;
D.因为NaOH过量,所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,则说明5.8 g白色沉淀为Mg(OH)2,故D正确;
故选C.

点评 本题考查物质的分离、提纯以及检验,侧重于元素化合物知识的综合应用,为高考常考查题型,注意根据相关数据进行判断,题目难度中等.

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