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)行如下實驗：

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)況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

請?zhí)羁眨?/p>

(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)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(Mg^2＋)為__________，c(Fe^2＋)為__________。

Answer 1

答案　(1)加少量KClO₃，插上鎂條并將其點燃　Fe

(2)Fe₂O₃＋6HCl===2FeCl₃＋3H₂O、

MgO＋2HCl===MgCl₂＋H₂O

(3)Fe＋2H^＋===Fe^2＋＋H₂↑、Fe＋2Fe^3＋===3Fe^2＋

(4)0.67 mol·L^－1　2.3 mol·L^－1

解析　此題將實驗操作與元素化合物知識巧妙結(jié)合在一起考查，增大了試題的容量，增強(qiáng)了試題的測試能力。

(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO₃固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO₃固體分解放出O₂，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe₂O₃＋2AlAl₂O₃＋2Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。

(2)Fe₂O₃和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)生成鹽和水：Fe₂O₃＋6HCl===2FeCl₃＋3H₂O、MgO＋2HCl===MgCl₂＋H₂O。

(3)混合物中只有Fe₂O₃能和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應(yīng)生成的FeCl₃，還有未反應(yīng)的HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2H^＋===Fe^2＋＋H₂↑、Fe＋2Fe^3＋===3Fe^2＋。

(4)假設(shè)步驟②用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe₂O₃的物質(zhì)的量也為x， 則40 g·mol^－1x＋160 g·mol^－1x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。

根據(jù)MgO～MgCl₂的關(guān)系，則溶液中MgCl₂的濃度為

0．1 mol÷0.15 L＝0.67 mol·L^－1。

步驟④說明溶液中沒有Fe^3＋，也就是溶質(zhì)為FeCl₂和MgCl₂。根據(jù)Cl^－不變的關(guān)系，可知MgCl₂和FeCl₂的總的物質(zhì)的量等于＝0.45 mol，所以，F(xiàn)eCl₂的濃度為＝2.3 mol·L^－1。