【題目】實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4的主要流程如下:

(1)制備MgAl2O4過(guò)程中,高溫焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是
(3)在25℃下,向濃度均為0.01mol/L的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀(填化學(xué)式),生成該沉淀的離子方程式:
【已知25℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11 , Ksp[Al(OH)3]=3×10﹣34
(4)將Mg、Al組成的9.9g混合物投入一定量稀硝酸中,恰好完全反應(yīng),共收集到還原產(chǎn)物NO氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的Na0H溶液300mL時(shí),則形成沉淀的質(zhì)量為g.

【答案】
(1)2Al(OH)3+Mg(OH)2=MgAl2O4+4H2O
(2)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)
(3)Al(OH)3,Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)17.4
【解析】解:(1)經(jīng)分析沉淀為Al(OH)3和Mg(OH)2,高溫焙燒備MgAl2O4時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成MgAl2O4和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al(OH)3+Mg(OH)2 MgAl2O4+4H2O;

(2)沉淀中應(yīng)該附著氯離子和銨根離子,若判斷是否洗凈:可以取少量最后一次洗滌液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)溶液進(jìn)行判斷,若生成白色沉淀,則說(shuō)明沒(méi)有洗滌干凈,若沒(méi)有白色沉淀生成,則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈;
(3)向0.01molL﹣1的MgCl2中逐滴加入氨水,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)[c(OH)]2=0.01molL﹣1×[c(OH)]2=1.8×10﹣11,c(OH)= ×10﹣5,即當(dāng)溶液中c(OH)> ×10﹣5時(shí)有Mg(OH)2沉淀生成;

向0.01molL﹣1AlCl3溶液中逐滴加入氨水,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)[c(OH)]3=0.01molL﹣1×[c(OH)]3=3×10﹣34,c(OH)= ×10﹣11,即當(dāng)溶液中c(OH)> ×10﹣11時(shí)有Al(OH)3沉淀生成;向濃度均為0.01molL﹣1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,應(yīng)先生成Al(OH)3沉淀,反應(yīng)離子方程式應(yīng)為:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)硝酸被還原為NO氣體且標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L,物質(zhì)的量為: =0.3mol,所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為:0.3mol×(5﹣2)=0.9mol,設(shè)金屬M(fèi)g、Al組成的9.9g混合物中MgAl物質(zhì)的量分別為:x、y,

2x+3y=0.9

24x+27y=9.9

x=0.3mol

y=0.1mol

向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的Na0H溶液300mL.n(OH)=0.3L×4mol/L=1.2mol,

Mg2++

2OH=Mg(OH)2

1

2

0.3mol

0.6mol

Al3++

3OH=

Al(OH)3

1

3

1

0.1mol

0.3mol

0.1mol

剩余氫氧化鈉物質(zhì)的量=1.2mol﹣0.9mol=0.3mol,

Al(OH)3+

OH=AlO2+2H2O

0.1mol

0.1mol

最后沉淀為Mg(OH)2,所以最后沉淀質(zhì)量為:0.3mol×58g/mol=17.4g,
所以答案是:(1)2Al(OH)3+Mg(OH)2=MgAl2O4+4H2O;(2)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);(3)Al(OH)3;Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;(4)17.4

練習(xí)冊(cè)系列答案
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