Question

（2010?揭陽模擬）某固體混合物可能由Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、FeCl₂、AlCl₃ 中的一種或幾種組成，現(xiàn)對該混合物作如下實驗，所得現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示（氣體體積數(shù)據(jù)已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）：

回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)④的離子方程式

AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓

．
（2）填寫下表中的空白．（注：若混合物中不存在該成分，則“質(zhì)量”欄中填“0”；畫斜線的表格不需填寫）

成分	質(zhì)量	判斷依據(jù)或計算推理過程
Al	2.7g	2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 54g 67.2L m（Al） 3.36L m（Al）=54g× 3.36L 67.2L =2.7g
（NH4）2SO4	6.6g	（NH4）2SO4+2NaOH=2Na2SO4+2H2O+2NH3↑ 132g 44.8L m[（NH4）2SO4]2.24L m[（NH4）2SO4]=132g× 2.24L 44.8L =6.6g
MgCl2	4.75	MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl 95g58g m[MgCl2]2.9g m[MgCl2]=95g× 2.9g 58g =4.75g
FeCl2	0	Fe（OH）2在空氣中會轉(zhuǎn)化為紅褐色Fe（OH）3，但步驟③中白色沉淀久置無明顯變化
AlCl3	0	原固體中Al、（NH4）2SO4和MgCl2三種物質(zhì)的質(zhì)量之和剛好等于14.05g，所以一定沒有AlCl3

Answer 1

分析：依據(jù)混合物做實驗，結(jié)合可能含有的物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù)進行分析計算：
在過量氫氧化鈉溶液中可以生成氣體，該氣體通過堿性干燥劑堿石灰，體積不變，通過濃硫酸體積減少，證明氣體是氨氣和氫氣，判斷含有鋁與銨鹽；有白色沉淀生成，靜置無變化，F(xiàn)e（OH）₂ 在空氣中會轉(zhuǎn)化為紅褐色Fe（OH）₃，判斷一定無氯化亞鐵，一定含有氯化鎂；無色溶液加入適量鹽酸生成白色沉淀，加入過量鹽酸沉淀溶解，只能考慮是氫氧化鋁沉淀，根據(jù)Al、（NH₄）₂SO₄和MgCl₂的質(zhì)量和判斷是否含有AlCl₃．

解答：解：14.05g固體加入過量的氫氧化鈉溶液產(chǎn)生氣體，可以是銨鹽和堿反應(yīng)生成的氨氣，也可以是金屬鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，5.6L氣體通過堿石灰無變化，說明氣體中無與堿石灰反應(yīng)的氣體，無水蒸氣的存在，通過濃硫酸，氣體剩余3.36L，體積減少5.6L-3.36L=2.24L，結(jié)合混合物可能存在的物質(zhì)可知，一定含有硫酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣為2.24L，剩余的氣體只能是氫氣，體積為3.36L，說明原混合物中一定含有鋁與硫酸銨；
14.05g固體加入過量的氫氧化鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀2.9g，久置無變化，F(xiàn)e（OH）₂ 在空氣中會轉(zhuǎn)化為紅褐色Fe（OH）₃，判斷一定無氯化亞鐵，由于氫氧化鋁溶于強堿，所以一定含有氯化鎂，所以生成白色沉淀是氫氧化鎂，質(zhì)量為2.9g；
14.05g固體加入過量的氫氧化鈉溶液得到無色溶液，加入適量鹽酸 會生成沉淀，說明金屬鋁或氯化鋁與過量堿反應(yīng)生成的偏鋁酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氫氧化鋁沉淀，加入過量鹽酸沉淀溶解進一步證明沉淀是氫氧化鋁，綜上所述可知：
（1）反應(yīng)④是偏鋁酸根與氫離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓；
故答案為：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓；
（2）由上述分析可知：混合物一定含有Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂，故：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
54g                   67.2L
m（Al）               3.36L
所以m（Al）=54g×

3.36L

67.2L

=2.7g                    
（NH₄）₂SO₄+2NaOH=2Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑
132g                          44.8L
m[（NH₄）₂SO₄]2.24L
所以m[（NH₄）₂SO₄]=132g×

2.24L

44.8L

=6.6g
MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl
95g           58g
m[MgCl₂]2.9g
所以m[MgCl₂]=95g×

2.9g

58g

=4.75g
所以三者質(zhì)量之和為2.7g+6.6g+4.75g=14.05g，故不含AlCl₃；
故答案為：

成分	質(zhì)量	判斷依據(jù)或計算推理過程
Al	2.7g	2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 54g                                     67.2L m（Al）                             3.36L m（Al）=54g× 3.36L 67.2L =2.7g
（NH4）2SO4	6.6g	（NH4）2SO4+2NaOH=2Na2SO4+2H2O+2NH3↑ 132g                          44.8L m[（NH4）2SO4]2.24L m[（NH4）2SO4]=132g× 2.24L 44.8L =6.6g
MgCl2	4.75g	MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl 95g           58g m[MgCl2]2.9g m[MgCl2]=95g× 2.9g 58g =4.75g
FeCl2	0	Fe（OH）2 在空氣中會轉(zhuǎn)化為紅褐色Fe（OH）3，但步驟③中白色沉淀久置無明顯變化
AlCl3	0	原固體中Al、（NH4）2SO4和MgCl2三種物質(zhì)的質(zhì)量之和剛好等于14.05g，所以一定沒有AlCl3．

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點評：考查物質(zhì)組成與含量測定、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計算等，綜合性較大，難度較大，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．