Question

（14分）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

 

（1）制备MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式 。

（2）如图所示，过滤操作中的一处错误是 。判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是 。

（3）在25℃下，向浓度均为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（填化学式），生成该沉淀的离子方程式 （已知25℃时Ksp［Mg（OH）2］＝1.8×10-11，Ksp［Al（OH）3］＝3×10-34。）

（4）无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

 

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 ；F中试剂的作用是 ；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 。

（5）将Mg、Cu组成的1.96g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L（标准状况），向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液80 mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为 g。

 

Answer 1

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

（2）漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁（1分）AgNO3溶液（1分）坩埚（1分）

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

（4）除去HCl（1分）；吸收水蒸气（1分） 碱石灰（2分）

（5）4.00（2分）

【解析】

试题分析：（1）MgCl2、AlCl3的混合溶液与氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤、干燥后高温焙烧生成MgAl2O4，所以该反应的反应物是氢氧化镁和氢氧化铝，产物是MgAl2O4和水，化学方程式为2Al（OH）3 + Mg（OH）2 MgAl2O4 + 4H2O；

（2）过滤存在中符合“一贴二低三靠”过滤操作中的一处错误是漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；氯化镁与氯化铝在与氨水反应生成沉淀时，沉淀上易附着有氯离子，检验氯离子所用的试剂是硝酸银溶液；高温焙烧时，用于盛放固体的仪器是坩埚；

（3）已知25℃时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沉淀的离子方程式为Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+

（4）因为无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，所以制备氯化铝时要求氯气是干燥的，而且浓盐酸易挥发，挥发的HCl也与Al反应，所以需除去HCl，装置B中盛放饱和NaCl溶液，目的就是除去氯气中的HCl；装置C中盛放浓硫酸，目的是干燥氯气；F中也盛放浓硫酸，目的是吸收G中的水蒸气，防止水蒸气进入D中；可用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，该试剂既能吸收水，还能吸收多余的氯气，所以应该是碱石灰；

（5）Mg、Cu都是2价金属，沉淀的质量也即Mg、Cu的质量加上OH-的质量。该过程中生成NO气体0.896L（标准状况）物质的量是0.04mol，则Mg、Cu失去电子的物质的量等于NO3-得电子的物质的量也等于OH-的物质的量，即n(OH-)=0.04mol×3=0.12mol，所以沉淀的质量是1.96g+0.12mol×17g/mol=4g。

考点：考查镁、铝化合物的性质，化学方程式的判断与书写，装置的作用判断，氧化还原反应的计算