Question

粉末試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物．現(xiàn)進(jìn)行如下試驗(yàn)：
①將適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；
②另取20gA全部溶于0.15L 6.0mol/L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1.12L（標(biāo)況）氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體B；
④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色．
（1）①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的試驗(yàn)操作是

 

（2）若溶液D的體積為0.15L，則溶液中c（Mg²⁺）為

 

mol/L； c（Fe²⁺）為

 

mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,鎂、鋁的重要化合物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：①鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是置換反應(yīng)，金屬性Al＞Fe，所以發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵；
②MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水；
③放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，說(shuō)明生成氫氣，溶液C為氯化鐵、氯化鎂、鹽酸的混合溶液，F(xiàn)e和溶液C反應(yīng)為：Fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵；
④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色，說(shuō)明不含鐵離子；
（1）引發(fā)鋁熱反應(yīng)，可加入少量氯酸鉀，插上鎂條點(diǎn)燃；
（2）令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為xmol，根據(jù)二者質(zhì)量計(jì)算x的值，溶液D為氯化鎂、氯化亞鐵的混合溶液，根據(jù)鎂元素守恒可知，n（Mg²⁺）=n（MgO），再根據(jù)c=nV計(jì)算鎂離子濃度，根據(jù)電荷守恒溶液中2c（Mg²⁺）+2c（Fe²⁺）=c（Cl^-），據(jù)此計(jì)算亞鐵離子濃度．

解答： 解：①鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是置換反應(yīng)，金屬性Al＞Fe，所以發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵；
②MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水；
③放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，說(shuō)明生成氫氣，溶液C為氯化鐵、氯化鎂、鹽酸的混合溶液，F(xiàn)e和溶液C反應(yīng)為：Fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵；
④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色，說(shuō)明不含鐵離子；
（1）鋁熱反應(yīng)需在高溫條件下進(jìn)行，引發(fā)鋁熱反應(yīng)，可加入少量氯酸鉀，插上鎂條點(diǎn)燃，故答案為：加少量氯酸鉀，插上鎂條點(diǎn)燃；
（2）令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為xmol，則40x+160x=20，解得x=0.1，溶液D為氯化鎂、氯化亞鐵的混合溶液，根據(jù)鎂元素守恒可知，n（Mg²⁺）=n（MgO）=0.1mol，所以c（Mg²⁺）=

0.1mol

0.15L

=0.67mol/L；根據(jù)電荷守恒溶液中2c（Mg²⁺）+2c（Fe²⁺）=c（Cl^-），所以2×0.67mol/L+2c（Fe²⁺）=6mol/L，解得c（Fe²⁺）=2.33mol/L，
故答案為：0.67；2.33．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鋁熱反應(yīng)，混合物的計(jì)算等，為高頻考點(diǎn)，難度中等，理解反應(yīng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵，注意（2）利用電荷守恒計(jì)算比過(guò)程計(jì)算法要簡(jiǎn)單．