Question

某固体混合物可能含Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、AlCl₃、FeCl₂、NaCl中的一种或几种，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图（气体体积已换算成标准状况下体积），回答下列问题：

（1）混合物中是否存在FeCl₂

 

（填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在（NH₄）₂SO₄

 

（填“是”或“否”），你的判断依据是

 

．
（3）写出反应④的离子反应式：

 

．
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl₃

 

（填“是”或“否”），你的判断依据是

 

．

Answer 1

分析：根据生成气体通过碱石灰体积不变（无酸性气体），而通过浓硫酸体积减小，说明剩余的 6.72 L气体为氢气，即原固体中一定含有金属Al，且其质量为

6.72L 22.4L/mol

1.5

×27 g/mol=5.4 g．生成氨气的物质的量为

11.2L-6.72L

22.4L/mol

=0.2 mol，则原固体中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，其质量为13.2 g，得到白色沉淀久置不变色，说明无FeCl₂（氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁），因为NaOH过量，所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝，则说明5.8 g白色沉淀为Mg（OH）₂，为0.1 mol，则固体中MgCl₂为0.1 mol，质量为9.5g，无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO₂．

解答：解：（1）白色沉淀久置不变色，说明无FeCl₂（氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁），故答案为：否；
（2）气体通过浓硫酸后，体积减少4.48 L，说明气体中有NH₃，则原固体中一定含有（NH₄）₂SO₄，
故答案为：是；气体通过浓硫酸减少4.48L；
（3）无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO₂，加入盐酸生成Al（OH）₃，反应的离子方程式为AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，
故答案为：AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓；
（4）由以上分析可知原固体中一定含有金属Al，且其质量为

6.72L 22.4L/mol

1.5

×27 g/mol=5.4 g，原固体中一定含有 0.1 mol （NH₄）₂SO₄，其质量为13.2 g，固体中MgCl₂为0.1 mol，质量为9.5g，三种物质的质量之和刚好等于28.1g，所以一定没有AlCl₃，
故答案为：否；由题中信息可推得一定含有Al、（NH₄）₂SO₄和MgCl₂三种物质，而m（Al）+m〔（NH₄）₂SO₄〕+m（MgCl₂）=28.1 g，所以一定没有AlCl₃．

点评：本题考查物质的分离、提纯以及检验，侧重于元素化合物知识的综合应用，为高考常考查题型，注意根据相关数据进行判断，题目难度中等．