题目内容

5．某固体混合物可能由Al、（NH4）2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：

回答下列问题：
（1）混合物中是否存在FeCl2否（填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在（NH4）2SO4是（填“是”或“否”），判断依据是气体通过浓硫酸减少2.24L
（3）混合物中是否含有AlCl3是（填“是”或“否”），判断依据（不需要写出具体计算过程）存在的Al、（NH4）2SO4、MgCl2的质量和小于14.05g，剩余固体一定是AlCl3
（4）写出步骤①中所有反应的离子方程式：（有几个写几个）NH4++OH-═NH3↑+H2O、2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．

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3.36L气体为氢气，即原固体中一定含有金属Al，且其质量为：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$$\frac{2}{3}$×27 g/mol=2.7 g．生成氨气的物质的量为：$\frac{5.6L-3.36l}{22.4L/mol}$=0.1 mol，则原固体中一定含有 0.1 mol （NH4）2SO4，其质量为6.6g，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2.90g白色沉淀为Mg（OH）2，为0.05mol，则固体中MgCl2为0.05mol，质量为4.75g，无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO2，据此进行解答．

解答 解：根据图示可知，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3.36L气体为氢气，即原固体中一定含有金属Al，且其质量为：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$$\frac{2}{3}$×27 g/mol=2.7 g．生成氨气的物质的量为：$\frac{5.6L-3.36l}{22.4L/mol}$=0.1 mol，则原固体中一定含有 0.1 mol （NH4）2SO4，其质量为6.6g，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2.90g白色沉淀为Mg（OH）2，为0.05mol，则固体中MgCl2为0.05mol，质量为4.75g，无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO2，
（1）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），
故答案为：否；
（2）气体通过浓硫酸后，体积减少2.24L，说明气体中有NH3，则原固体中一定含有（NH4）2SO4，
故答案为：是；气体通过浓硫酸减少2.24L；
（3）由以上分析可知原固体中一定含有2.7g Al，原固体中一定含有 0.05 mol （NH4）2SO4，其质量为6.6g，固体中MgCl2为0.05mol，质量为4.75g，三种物质的质量之和刚好等于14.05g，所以一定没有AlCl3，
故答案为：是；存在的Al、（NH4）2SO4、MgCl2的 质量和小于14.05g，剩余固体一定是AlCl3；
（4）步骤①中所有反应的离子方程式有：NH4++OH-═NH3↑+H2O、2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3↑+H2O、2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．

点评 本题考查物质的分离、提纯以及检验，题目难度中等，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，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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