Question

【題目】粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；

②另取20 g A全部溶于0.15L 6.0mol·L－1的鹽酸中，得溶液C；

③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；

④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>

（1）①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是____________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。

（2）②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。

（3）③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是________________。

（4）若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c（Mg2＋）為______，c（Fe2＋）為_____。（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

Answer 1

【答案】 加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃 Fe Fe2O3＋6HCl====2FeCl3＋3H2O MgO＋2HCl====MgCl2＋H2O Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑ Fe＋2Fe3＋====3Fe2＋ 0.67 mol·L－1 2.33 mol·L－1

【解析】MgO不能與鋁發(fā)生置換反應(yīng),所以①發(fā)生的反應(yīng)是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3

②中發(fā)生的反應(yīng)是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl=MgCl2+H2O

③中發(fā)生的反應(yīng)是Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

④中加入KSCN溶液不變色,說明Fe3+完全被還原為Fe2+,溶液D為MgCl2、FeCl2的混合液。

根據(jù)題意假設(shè)20 g A中MgO和Fe2O3的物質(zhì)的量均為x,

則:40 g·mol-1x+160 g·mol-1x="20" g,解得x="0.1" mol。

溶液中Mg2+的物質(zhì)的量等于MgO的物質(zhì)的量,c(Mg2+)="0.67" mol·L-1,反應(yīng)后原加入的鹽酸中的Cl-全部轉(zhuǎn)移到FeCl2和MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液D中:n(Cl-)=n(Mg2+)×2+n(Fe2+)×2="6.0" mol·L-1×0.15 L="0.9" mol,n(Fe2+)="0.35" mol,所以c(Fe2+)="2.3" mol·L-1。