Question

20．某固体混合物可能含有Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、AlCl₃、FeCl₂、NaCl中的一种或几种，现对该混合物做如下实验，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）：下列说法不正确的是（　　）

• A． 混合物中一定不存在FeCl₂和NaCl
• B． 反应④的离子方程式为：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓
• C． 混合物中一定含有Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂三种物质，无法判断是否含有AlCl₃
• D． 白色沉淀5.80g是Mg（OH）₂

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$\frac{6.72L}{\frac{22.4L/mol}{1.5}}$×27 g/mol=5.4 g．生成氨气的物质的量为$\frac{11.2L-6.72L}{22.4L/mol}$=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，根据Al、（NH₄）₂SO₄和MgCl₂的质量和判断是否含有AlCl₃、NaCl．

解答 解：A．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），28.1g固体中：含有金属Al：5.4 g，（NH₄）₂SO₄：13.2 g，MgCl₂：9.5g，
5.4 g+13.2 g+9.5 g=28.1g，即原固体中一定不含有NaCl，故A正确；
B．28.1g固体中：含有金属Al：5.4 g，（NH₄）₂SO₄：13.2 g，MgCl₂：9.5g，与过量NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑，MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl，最后无色溶液为NaAlO₂、Na₂SO₄、NaCl、NaOH混合液，加适量的稀盐酸，所以反应④是偏铝酸根与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀，AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，故B正确；
C．28.1g固体中：含有金属Al：5.4 g，（NH₄）₂SO₄：13.2 g，MgCl₂：9.5g，5.4 g+13.2 g+9.5 g=28.1g，即原固体中一定不含有NaCl、AlCl₃，故C错误；
D．因为NaOH过量，所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝，MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl，则说明5.8 g白色沉淀为Mg（OH）₂，故D正确；
故选C．

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．