Question

13．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）为使Mg²⁺、Al³⁺同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入B（填“A”或“B“），再滴加另一反应物．
（2）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是AgNO₃溶液（或硝酸酸性的AgNO₃溶液）．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是坩埚．
（3）无水AlCl₃（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用如图所示装置制备．

装置B中盛放的试剂为饱和食盐水．G中试剂的作用是吸收反应的尾气氯气，防止污染空气．
用一件仪器装填适当试剂后可起到F和G的双重作用，所装填的试剂为：碱石灰．
（4）该装置存在一个可造成事故的缺点是：D、E之间的导管可能被堵塞而导致发生爆炸事故．

Answer 1

分析 MgCl₂、AlCl₃的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再在高温焙烧得到MgAl₂O₄固体，（1）先加入氨水，再加入盐的混合溶液，会使两种沉淀同时生成；
（2）根据题意可知，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，加入硝酸酸化的硝酸银溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净；
（3）根据所给的装置图可知，装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，制得的氯气中有水和氯化氢杂质，氯化铝易水解，所以B中装饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，C中装浓硫酸，干燥氯气，因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是用氢氧化钠溶液吸收反应的尾气氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用；
（4）氯气与铝反应生成无水AlCl₃（183℃升华），所以氯化铝气体进入E装置前有可能在导管里冷凝成固体，而堵塞导管．

解答 解：MgCl₂、AlCl₃的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再在高温焙烧得到MgAl₂O₄固体；
（1）如先加入MgCl₂、AlCl₃的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化镁沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，
故答案为：B；
（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（或硝酸酸性的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；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：AgNO₃溶液（或硝酸酸性的AgNO₃溶液）；坩埚；
（3）根据所给的装置图可知，装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，制得的氯气中有水和氯化氢杂质，氯化铝易水解，所以B中装饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，C中装浓硫酸，干燥氯气，因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是用氢氧化钠溶液吸收反应的尾气氯气，防止污染空气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：饱和食盐水；吸收反应的尾气氯气，防止污染空气；碱石灰；
（4）氯气与铝反应生成无水AlCl₃（183℃升华），所以氯化铝气体进入E装置前有可能在导管里冷凝成固体，而堵塞导管，
故答案为：D、E之间的导管可能被堵塞而导致发生爆炸事故．

点评 本题考查物质的制备实验设计，涉及实验操作目的、原理、步骤等有关问题，主要考查了实验方案设计中的实验操作，综合考查了学生的实验探究能力，注意（3）F用球形干燥管代替F中可以用碱石灰（或NaOH与CaO混合物），既能吸收尾气氯气，又能防止空气中水蒸气进入E装置，为易错点，题目难度中等．