Question

固體粉末A是由MgO和Fe₂O₃組成的混合物．進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取適量A和金屬鋁進(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^-1鹽酸中，得溶液C；
③將①中得到的單質(zhì)B和②中所得溶液C反應(yīng)，放出1.12L（標(biāo)況）氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（1）①中的化學(xué)方程式為

 

．
（2）溶液C中存在的陽(yáng)離子是

 

．
（3）③中所發(fā)生兩個(gè)離子方程式是

 

、

 

．
（4）求固體混合物中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是置換反應(yīng)，金屬性Mg＞Al＞Fe，所以發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵；
（2）由③可知鹽酸有剩余，MgO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）③中放出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）根據(jù)③中生成氫氣體積計(jì)算②中反應(yīng)后剩余的HCl，令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量及消耗的HCl計(jì)算解答．

解答： 解：（1）MgO和Fe₂O₃組成的混合物進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，金屬性Mg＞Al＞Fe，發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，
故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；
（2）②中MgO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，由③中放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，說(shuō)明生成氫氣，鹽酸有剩余，溶液C為氯化鐵、氯化鎂、鹽酸的混合溶液，溶液C中存在的陽(yáng)離子為Mg²⁺、Fe³⁺、H⁺，
故答案為：Mg²⁺、Fe³⁺、H⁺；
（3）③中放出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，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⁺，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）③中生成氫氣為

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，故計(jì)算②中反應(yīng)后剩余的HCl為0.05mol×2=0.1mol，則消耗的HCl為0.15L×6.0mol?L^-1-0.1mol=0.8mol，
令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

40x+160y=20 2x+3y=0.8

解得x=0.34  y=0.04
故混合物中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.34mol×40g/mol

20g

×100%=68%，
故答案為：68%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常用化學(xué)用語(yǔ)、混合物計(jì)算等，難度中等，清楚反應(yīng)過程是解題的關(guān)鍵．