Question

【题目】实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4的主要流程如下：

（1）制备MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式为 ．
（2）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 ．
（3）在25℃下，向浓度均为0.01mol/L的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式： ．
【已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10﹣11 ， Ksp[Al（OH）3]=3×10﹣34】
（4）将Mg、Al组成的9.9g混合物投入一定量稀硝酸中，恰好完全反应，共收集到还原产物NO气体6.72L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的Na0H溶液300mL时，则形成沉淀的质量为g．

Answer 1

【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）经分析沉淀为Al（OH）3和Mg（OH）2，高温焙烧备MgAl2O4时发生反应生成MgAl2O4和H2O，反应的化学方程式为：2Al（OH）3+Mg（OH）2 MgAl2O4+4H2O；

（2）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净：可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；
（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，即当溶液中c（OH﹣）＞ ×10﹣5时有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，即当溶液中c（OH﹣）＞ ×10﹣11时有Al（OH）3沉淀生成；向浓度均为0.01molL﹣1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，应先生成Al（OH）3沉淀，反应离子方程式应为：Al3++3NH3H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为6.72L，物质的量为： =0.3mol，所以转移的电子的物质的量为：0.3mol×（5﹣2）=0.9mol，设金属Mg、Al组成的9.9g混合物中MgAl物质的量分别为：x、y，

2x+3y=0.9

24x+27y=9.9

x=0.3mol

y=0.1mol

向反应后的溶液中加入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

剩余氢氧化钠物质的量=1.2mol﹣0.9mol=0.3mol，

Al（OH）3+	OH﹣=AlO2﹣+2H2O
0.1mol	0.1mol

最后沉淀为Mg（OH）2，所以最后沉淀质量为：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