Question

實驗室采用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl₂O₄二主要流程如下:

（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3.92g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1.792L（標準狀況），向反應后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質量為                       g。

Answer 1

（1）2 Al(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(或硝酸酸化的AgNO₃溶液)（1分）；坩堝（1分）
（3）Al(OH)₃（2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(或NaOH與CaO混合物)（1分）
（5）8.00（2分）

解析試題分析：（1）MgCl₂、AlCl₃的混合溶液中加入過量氨水，過濾所得沉淀為Al(OH)₃和Mg (OH)₂，故反應為：2Al(OH)₃+Mg (OH)₂ = MgAl₂O₄ + 4H₂O （2）過濾操作注意：一貼、二低、三靠。漏斗下端尖嘴要緊貼燒杯內壁。根據反應流程，沉淀中應該附著氯離子和銨根離子，若判斷是否洗凈，可以取少量最后一次洗滌液，加入AgNO₃溶液（或硝酸酸性的AgNO₃溶液）溶液進行判斷，若生成白色沉淀，則說明沒有洗滌干凈；若沒有沉淀生成，則說明已經洗滌干凈。高溫焙燒固體應在坩堝中進行。（3）根據溶度積計算可知，形成Al(OH)₃沉淀所需氫氧根離子濃度最小，故先生成Al(OH)₃沉淀，一水合氨是弱堿，書寫離子方程式不能拆開，且生成沉淀不再溶解，離子方程式為：Al³⁺+ 3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃+ 3NH₄⁺。（4） B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體；因為氯化鋁易發生水解，故應該防止空氣中的水蒸氣進入E裝置，而G是吸收空氣中的CO₂，所以可以加入堿石灰來代替F和G的作用。（5）設Mg和Cu的物質的量分別為amol、bmol，根據電子守恒可得：2a+2b=0.08×3→a+b=0.12，沉淀的質量=金屬質量+氫氧根質量=3.92+0.12×2×17=8.00
考點：考查制備實驗方案的設計；鎂、鋁的重要化合物。