Question

5．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）混合物中是否存在FeCl₂否（填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在（NH₄）₂SO₄是（填“是”或“否”），判斷依據(jù)是氣體通過濃硫酸減少2.24L
（3）混合物中是否含有AlCl₃是（填“是”或“否”），判斷依據(jù)（不需要寫出具體計算過程）存在的Al、（NH₄）₂SO4、MgCl₂的質(zhì)量和小于14.05g，剩余固體一定是AlCl₃
（4）寫出步驟①中所有反應(yīng)的離子方程式：（有幾個寫幾個）NH₄⁺+OH^-═NH₃↑+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)生成氣體通過堿石灰體積不變（無酸性氣體），而通過濃硫酸體積減小，說明剩余的3.36L氣體為氫氣，即原固體中一定含有金屬Al，且其質(zhì)量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$$\frac{2}{3}$×27 g/mol=2.7 g．生成氨氣的物質(zhì)的量為：$\frac{5.6L-3.36l}{22.4L/mol}$=0.1 mol，則原固體中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，其質(zhì)量為6.6g，得到白色沉淀久置不變色，說明無FeCl₂（氫氧化亞鐵易被氧化為紅棕色的氫氧化鐵），因為NaOH過量，所以白色沉淀不可能含有氫氧化鋁，則說明2.90g白色沉淀為Mg（OH）₂，為0.05mol，則固體中MgCl₂為0.05mol，質(zhì)量為4.75g，無色溶液中有Al與過量NaOH溶液反應(yīng)后得到的NaAlO₂，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：根據(jù)圖示可知，生成氣體通過堿石灰體積不變（無酸性氣體），而通過濃硫酸體積減小，說明剩余的3.36L氣體為氫氣，即原固體中一定含有金屬Al，且其質(zhì)量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$$\frac{2}{3}$×27 g/mol=2.7 g．生成氨氣的物質(zhì)的量為：$\frac{5.6L-3.36l}{22.4L/mol}$=0.1 mol，則原固體中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，其質(zhì)量為6.6g，得到白色沉淀久置不變色，說明無FeCl₂（氫氧化亞鐵易被氧化為紅棕色的氫氧化鐵），因為NaOH過量，所以白色沉淀不可能含有氫氧化鋁，則說明2.90g白色沉淀為Mg（OH）₂，為0.05mol，則固體中MgCl₂為0.05mol，質(zhì)量為4.75g，無色溶液中有Al與過量NaOH溶液反應(yīng)后得到的NaAlO₂，
（1）白色沉淀久置不變色，說明無FeCl₂（氫氧化亞鐵易被氧化為紅棕色的氫氧化鐵），
故答案為：否；
（2）氣體通過濃硫酸后，體積減少2.24L，說明氣體中有NH₃，則原固體中一定含有（NH₄）₂SO₄，
故答案為：是；氣體通過濃硫酸減少2.24L；
（3）由以上分析可知原固體中一定含有2.7g Al，原固體中一定含有 0.05 mol （NH₄）₂SO₄，其質(zhì)量為6.6g，固體中MgCl₂為0.05mol，質(zhì)量為4.75g，三種物質(zhì)的質(zhì)量之和剛好等于14.05g，所以一定沒有AlCl₃，
故答案為：是；存在的Al、（NH₄）₂SO4、MgCl₂的 質(zhì)量和小于14.05g，剩余固體一定是AlCl₃；
（4）步驟①中所有反應(yīng)的離子方程式有：NH₄⁺+OH^-═NH₃↑+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃↑+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查物質(zhì)的分離、提純以及檢驗，題目難度中等，側(cè)重于元素化合物知識的綜合應(yīng)用，為高考�？疾轭}型，注意根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．