Question

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0.15 L 6.0 mol·L^-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1.12 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?

(1)①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是　                        ,

產(chǎn)物中單質(zhì)B是　　　　                         。

(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式為

　                                                                、

　                                                                。

(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式為

　                                                                、

　                                                                。

(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　　　　    。

Answer 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(shuō)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。

答案:(1)加少量KClO₃,插上鎂帶并將其點(diǎn)燃　Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl====2FeCl₃+3H₂O

MgO+2HCl====MgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑

Fe+2Fe³⁺====3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^-1　2.3 mol·L^-1