Question

8．某固體混合物可能由Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、AlCl₃、FeCl₂中的一種或幾種組成，現(xiàn)對該混合物做如下實(shí)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）：

請確定混合物的組成和各自的質(zhì)量Al 5.4g，（NH₄）₂SO₄13.2g，MgCl₂9.5g．

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 6.72 L氣體為氫氣，即原固體中一定含有金屬Al，且其物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol；生成氨氣的物質(zhì)的量為 $\frac{11.2L-6.72L}{22.4L/mol}$=0.2 mol，則原固體中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，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5.8 g白色沉淀為Mg（OH）₂，其物質(zhì)的量為0.1 mol，則固體中含有MgCl₂0.1 mol，質(zhì)量為9.5g，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：由流程圖可知：第一步反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-═NH₃↑+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，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 6.72 L氣體為氫氣，即原固體中一定含有金屬Al，且其質(zhì)量為$\frac{\frac{6.72L}{22.4L/mol}}{1.5}$×27 g/mol=5.4 g；生成氨氣的物質(zhì)的量為 $\frac{11.2L-6.72L}{22.4L/mol}$=0.2 mol，根據(jù)氮守恒則原固體中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，質(zhì)量為：0.1 mol×132g/mol=13.2g；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5.8 g白色沉淀為Mg（OH）₂，其物質(zhì)的量為0.1 mol，則固體中含有MgCl₂0.1 mol，質(zhì)量為9.5g，所以混合物的組成和各自的質(zhì)量分別為Al  5.4g；（NH₄）₂SO₄13.2g；  MgCl₂9.5g，
故答案為：Al 5.4g，（NH₄）₂SO₄13.2g，MgCl₂9.5g．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷，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．