Question

实验室采用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl₂O₄二主要流程如下:

 

（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K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[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3.92g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1.792L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为                        g。

Answer

（1）2 Al(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(或硝酸酸化的AgNO3溶液)（1分）；坩埚（1分）

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

（4）除去HCl（1分）；吸收水蒸气（1分）；碱石灰(或NaOH与CaO混合物)（1分）

（5）8.00（2分）

【解析】

试题分析：（1） MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入过量氨水，过滤所得沉淀为Al(OH)3和Mg (OH)2 ，故反应为： 2Al(OH)3+Mg (OH)2 = MgAl2O4 + 4H2O （2） 过滤操作注意：一贴、二低、三靠。漏斗下端尖嘴要紧贴烧杯内壁。根据反应流程，沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净。高温焙烧固体应在坩埚中进行。（3） 根据溶度积计算可知，形成Al(OH)3沉淀所需氢氧根离子浓度最小，故先生成Al(OH)3沉淀，一水合氨是弱碱，书写离子方程式不能拆开，且生成沉淀不再溶解，离子方程式为：Al3++ 3NH3·H2O＝Al(OH)3+ 3NH4+。（4） B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收空气中的CO2，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用。（5）设Mg和Cu的物质的量分别为amol、bmol，根据电子守恒可得：2a+2b=0.08×3→a+b=0.12，沉淀的质量=金属质量+氢氧根质量=3.92+0.12×2×17=8.00

考点：考查制备实验方案的设计；镁、铝的重要化合物。