某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、CuCl2中的一种或几种组成,现对该混合物作如下实验,

2025-05-22 16:12:42
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回答1:

45.0g固体加入过量的氢氧化钠溶液产生气体,有铵盐和碱反应生成生成的氨气,也可以是金属铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,15.68L气体通过碱石灰无变化,说明气体中无与碱石灰反应的气体,无水蒸气的存在,通过浓硫酸,气体剩余6.72L,体积减少15.68L-6.72L=8.96L,结合混合物可能存在的物质可知,一定含有硫酸铵与氢氧化钠反应生成氨气为8.96L,剩余的气体只能是氢气,体积为6.72L,说明原混合物中一定含有铝;45.0g固体加入过量的氢氧化钠溶液中产生白色沉淀5.8g,久置无变化,由于氢氧化铝溶于强碱,所以能生成白色沉淀的一定氯化镁生成的氢氧化镁白色沉淀,质量为5.8g,不存在CuCl2;45.0g固体加入过量的氢氧化钠溶液得到无色溶液,加入适量盐酸 会生成沉淀,说明金属铝或氯化铝与过量碱反应生成的偏铝酸钠与盐酸反应生成的氢氧化铝沉淀,加入过量盐酸沉淀溶解进一步证明沉淀是氢氧化铝,
(1)由以上分析可知固体中不存在CuCl2,故答案为:否;
(2)15.68L气体通过碱石灰无变化,说明气体中无与碱石灰反应的气体,无水蒸气的存在,通过浓硫酸,气体剩余6.72L,体积减少15.68L-6.72L=8.96L,结合混合物可能存在的物质可知,一定含有硫酸铵与氢氧化钠反应生成氨气为8.96L,剩余的气体只能是氢气,体积为6.72L,
故答案为:是;气体通过浓硫酸减少8.96L;
(3)45.0g固体加入过量的氢氧化钠溶液得到无色溶液,加入适量盐酸会生成沉淀,说明金属铝或氯化铝与过量碱反应生成的偏铝酸钠,与盐酸反应生成的氢氧化铝沉淀,加入过量盐酸沉淀溶解进一步证明沉淀是氢氧化铝,反应③中涉及到酸碱中和以及酸与四羟基合铝离子的反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O、
[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,
故答案为:H++OH-=H2O、[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O;
(4)n(H2)=

6.72L
22.4/mol
=0.3mol,则n(Al)=0.2mol,m(Al)=0.152mol×27g/mol=5.4g,
n(NH3)=
8.96L
22.4L/mol
=0.4mol,n((NH42SO4)=0.2mol,m((NH42SO4)=0.2mol×132g/mol=26.4g,
n(Mg(OH)2)=
5.8g
58g/mol
=0.1mol,n(MgCl2)=0.1mol,m(MgCl2)=0.1mol×95g/mol=9.5g,
则Al、(NH42SO4和MgCl2三种物质,三者质量之和等于5.4g+26.4g+9.5g=41.3g,小于固体总质量45.0g,所以原混合物中一定含有AlCl3
故答案为:由题中信息可推得一定含有Al、(NH42SO4和MgCl2三种物质,三者质量之和等于41.3g,小于固体总质量45.0g,所以原混合物中一定含有AlCl3