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:

⑴制備MgAl₂O₄過程中，高溫焙燒時發生反應的化學方程式                        。
⑵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                      。

⑶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。）
⑷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                   。
⑸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)₂MgAl₂O₄ + 4H₂O  
(2）漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁    AgNO₃溶液(或硝酸酸化的AgNO₃溶液)；坩堝
(3）Al(OH)₃       Al³⁺+ 3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃↓+ 3NH₄⁺
(4）除去HCl；吸收水蒸氣；堿石灰(或NaOH與CaO混合物)
(5）8.00

解析

試題分析：（1）向MgCl₂、AlCl₃的混合溶液中加入過量的氨水，發生反應：MgCl₂+ 2NH₃·H₂O＝Mg(OH)₂↓+ 2NH₄Cl；AlCl₃+ 3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃↓+ 3NH₄Cl；然后把Al(OH)₃、Mg (OH)₂沉淀過濾出來，并洗滌干凈、干燥，最后高溫灼燒發生反應2Al(OH)₃+Mg (OH)₂MgAl₂O₄ + 4H₂O。即得到要制備MgAl₂O₄。⑵在如圖所示的過濾操作中的錯誤是漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁。由于沉淀是從金屬氯化物中過濾出來的，所以要判斷流程中沉淀是否洗凈的方法就是用硝酸酸化的AgNO₃溶液來檢驗是否含有Cl^-即可。高溫焙燒時，要用坩堝來盛放固體物質。⑶Mg²⁺形成沉淀需要的；而Al³⁺形成沉淀需要的<4.242×10^-5。需要的OH-的濃度越小，越容易形成沉淀。因此首先形成的是Al(OH)₃沉淀。（4）裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是除去氯氣中雜質氣體HCl，同時減小氯氣的溶解。由于無水AlCl₃(183℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧，所以在F中試劑的作用是吸收水蒸氣，防止無水AlCl₃水解。用干燥管裝填堿石灰也可起到F和G的作用。⑸Mg、Cu與硝酸發生反應變為Mg²⁺、Al³⁺時失去的電子的物質的量與HNO₃得到電子的物質的量相等。而當向反應后的溶液中加入NaOH溶液金屬離子恰好完全沉淀時增加的質量就是OH^-的質量，其物質的量就等于Mg²⁺、Al³⁺時失去的電子的物質的量。根據等量關系可得。n(NO)= 1.792L÷22.4L/mol=0.08mol.所以n(e-)="0.08mol×3=0.24mol." 故形成沉淀的質量為3.92g＋0.24mol×17g/mol=8.00g。

考點：考查物質的制備、混合物的分離、儀器的選擇與使用、氣體的制取、雜質的除去、沉淀形成的先后順序、守恒法在化學計算中的應用的知識。