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。進行如下實驗：

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

②另取20gA全部溶于0.15L 6.0molL-1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。同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；

④用KSCN溶液檢查時，溶液D不變色。

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(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是_________________________________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)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0.15L，則該溶液中c(Mg2+)為 _______________。c(Fe2+)為_____________________。

Answer 1

【答案】加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃 Fe MgO+2HCl＝MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O Fe+2H+＝Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+＝3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L

【解析】

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，即B為Fe；

②MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；

③單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，說明生成氫氣，說明②中鹽酸過量，溶液C為MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，反應(yīng)同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B，說明Fe有剩余，結(jié)合④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色，說明D溶液不含鐵離子，則D中溶質(zhì)為MgCl2、FeCl2。

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，即B為Fe；

②MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；

③單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，說明生成氫氣，說明②中鹽酸過量，溶液C為MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，反應(yīng)同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B，說明Fe有剩余，結(jié)合④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色，說明D溶液不含鐵離子，則D中溶質(zhì)為MgCl2、FeCl2；

(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)操作為：加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是Fe；

(2)氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，反應(yīng)方程式為：MgO+2HCl＝MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；

(3)Fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：Fe+2H+＝Fe2++H2↑，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，反應(yīng)離子方程式為Fe+2Fe3+＝3Fe2+；

(4)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MgCl2、FeCl2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+)＝ ＝0.67mol/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。