Question

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            （填“是”或“否”）；

（2）混合物中是否存在（NH₄）₂SO₄            （填“是”或“否”），判断依据是         

（3）混合物中是否含有AlCl₃            （填“是”或“否”），判断依据（不需要写出具体计算过程）

（4）写出步骤①中所有反应的离子方程式：（有几个写几个）             ．

Answer

（1）否；

（2）是；气体通过浓硫酸减少2.24L；

（3）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）NH4++OH﹣═NH3↑+H2O、2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓、Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O．

【解析】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：×27 g/mol=2.7 g．生成氨气的物质的量为：=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