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 gA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)羁眨海?）①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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)的離了方程式是：

_____________________________________，___________________________________。

（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

（1）加少量KClO₃，插上鎂條并將其點(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

解析:

本題是一道集實(shí)驗(yàn)操作、反應(yīng)原理、計(jì)算、推理為一體的綜合題，很好地考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。根據(jù)題意，各步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

①Fe₂O₃+2Al2Fe+Al₂O₃

MgO與Al不發(fā)生鋁熱反應(yīng)，故單質(zhì)B為Fe。

②MgO+2HCl====MgCl₂+H₂O

Fe₂O₃+6HCl====2FeCl₃+3H₂O

③Fe+2FeCl₃====3FeCl₂

Fe+2HCl====FeCl₂+H₂↑

④說明：Fe³⁺無剩余，溶液D為MgCl₂、FeCl₂的混合液。

設(shè)20 gA中MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量均為x，則有40 g·mol^-1x+160 g·mol^-1x=20 g，

解得x=0.1 mol，

則溶液D中c（Mg²⁺）==0.67 mol·L^-1

據(jù)Cl^-守恒得溶液D中Fe²⁺的濃度為：

c（Fe²⁺）==2.3 mol·L^-1