實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4二主要流程如下:

(1)制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                           。

(2)如圖所示，過濾操作中的一處錯誤是                 。

判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是            。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是            。

(3)在25℃下，向濃度均為0．01 mol・L-1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Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34。）

(4)無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。

裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是          ；F中試劑的作用是           ；用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為                 _。

(5)將Mg、Cu組成的1.96g混合物投入過量稀硝酸中，充分反應(yīng)后，固體完全溶解時收集到還原產(chǎn)物NO氣體0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量為                        g。

 

【答案】

(1)   2 Al(OH)3+Mg (OH)2 = MgAl2O4  + 4H2O   

(2) 漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁    AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)；坩堝

(3) Al(OH)3         Al3++ 3NH3·H2O＝Al(OH)3+ 3NH4+

(4) 除去HCl；吸收水蒸氣；堿石灰(或NaOH與CaO混合物)

(5) 4.00g

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)流程圖可知：制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為Al(OH)3和Mg (OH)2，化學(xué)方程式為2 Al(OH)3+Mg (OH)2 = MgAl2O4  + 4H2O；

（2）過濾操作的要點是“一貼”、“二低”、“三靠”，該裝置的錯誤是漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁；由流程知沉淀表面含有的雜質(zhì)離子為NH4+和Cl-，檢驗沉淀是否洗凈，可檢驗最后一次洗滌液是否含有Cl-，試劑為硝酸酸化的AgNO3溶液，固體的灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行；

（3）根據(jù)25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34，當(dāng)Mg2+和Al3+濃度均為0．01 mol・L-1時，生成Mg(OH)2沉淀時所需OH-最小濃度大于生成Al(OH)3沉淀時所需OH-最小濃度，故先生成Al(OH)3沉淀，離子方程式為Al3++ 3NH3·H2O＝Al(OH)3+ 3NH4+

（4）本實驗的目的是制備無水AlCl3。結(jié)合題給裝置圖可知實驗原理為：2Al+3Cl22AlCl3，題給信息“無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧”，所以制備過程要防止水蒸氣的干擾。裝置圖中A為氯氣的發(fā)生裝置，B用來除去氯氣中的氯化氫，應(yīng)加飽和NaCl溶液，C中盛放濃硫酸除氯氣中的水蒸氣，F(xiàn)裝置中盛濃硫酸用于防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，G為氯氣尾氣處理裝置，F(xiàn)和G裝置可用一個裝有堿石灰的干燥管或U形管來代替；

（5）該小題屬于計算題。分析題意知：在反應(yīng)過程中Mg和Cu均失兩個電子生成Mg2+和Cu2+，Mg2+和Cu2+都與兩個OH-反應(yīng)生成Mg（OH）2和Cu（OH）2，即Mg和Cu失電子的物質(zhì)的量和結(jié)合OH-的物質(zhì)的量相等，又HNO3被還原為NO，生成1molNO得3mol電子。現(xiàn)收集到還原產(chǎn)物NO氣體0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），0.04mol,則得電子的物質(zhì)的量為0.12mol，根據(jù)上述分析和電子守恒得Mg2+和Cu2+結(jié)合OH-的物質(zhì)的量為0.12mol,其質(zhì)量為2.04g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律知生成Mg（OH）2和Cu（OH）2沉淀的質(zhì)量為4.00g。

考點：以無機工藝流程為載體考查化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)實驗和相關(guān)計算

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2012?山東）實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：

（1）為使Mg2+、Al3+同時生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入
B
B
（填“A”或“B”），再滴加另一反應(yīng)物．
（2）如下圖所示，過濾操作中的一處錯誤是
漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁
漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁
．
（3）判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是
AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）
AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）
．高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是
坩堝
坩堝
．
（4）無水AlCl3（183℃升華）遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備．
裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是
除去HCl
除去HCl
．F中試劑的作用是
吸收水蒸氣
吸收水蒸氣
．用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為
堿石灰
堿石灰
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆新課標(biāo)高三配套月考（四）化學(xué)試卷（B卷）（帶解析） 題型：實驗題

[2012·山東卷] （11分）實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：

（1）為使Mg2＋、Al3＋同時生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反應(yīng)物。
（2）如下圖所示，過濾操作中的一處錯誤是____________________________。

（3）判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是________。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是________。
（4）無水AlCl3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。
　　
裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是________。F中試劑的作用是_____________________________。
用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為________。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年福建省漳州市八校高三第三次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4二主要流程如下:

⑴制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式????????????????? ?????? 。

⑵如圖所示，過濾操作中的一處錯誤是?????? ????????? ????????? 。判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是??????????? 。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是???? ?????????? ?????? 。

⑶在25℃下，向濃度均為0．01 mol?L-1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Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34。）

⑷無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。

裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是??? ????????????? ； F中試劑的作用是???? ?????? ；用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為???????????????? ?? 。

⑸將Mg、Cu組成的3.92g混合物投入過量稀硝酸中，充分反應(yīng)后，固體完全溶解時收集到還原產(chǎn)物NO氣體1.792L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量為??????????????? g。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年江西省紅色六校高三第二次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：實驗題

實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4二主要流程如下:

 

（1）制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式????????????? 。

（2）如圖所示，過濾操作中的一處錯誤是????????????? ?? 。

判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是??????????? 。高溫焙燒時，用于盛放固?? 體的儀器名稱是??????????? 。

（3）在25℃下，向濃度均為0．01 mol?L-1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Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34。）

（4）無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。

裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是????????? ；F中試劑的作用是???????? ；用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為??????????????????? 。

（5）將Mg、Cu組成的3.92g混合物投入過量稀硝酸中，充分反應(yīng)后，固體完全溶解時收集到還原產(chǎn)物NO氣體1.792L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量為??????????????????????? g。

 

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