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的鹽酸中，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?/p>

（1）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

解析：鋁熱與氧化鐵粉末在較高溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成Al₂O₃和Fe，稱為鋁熱反應(yīng)。為獲得較高溫度，通常是用鎂條與KClO₃反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。

試樣A溶于鹽酸得到MgCl₂、FeCl₃的混合溶液，由③可知混合液中還剩余鹽酸，由于B過量，所以B與C反應(yīng)后，溶液為MgCl₂、FeCl₂的混合溶液。

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：Fe^3＋無剩余，溶液D為MgCl₂、FeCl₂的混合液。設(shè)20 g A中MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量均為x，則有40 g·mol^－1 x＋160 g·mol^－1 x＝20 g，

解得：x＝0.1 mol

則溶液D中c（Mg^2＋）＝＝0.67 mol·L^－1。

據(jù)Cl^－守恒得溶液D中

c（Fe^2＋）＝＝2.3 mol·L^－1。

答案：（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^＋====Fe^2＋＋H₂↑   Fe＋2Fe^3＋====3Fe^2＋

（4）0.67 mol·L^－1  2.3 mol·L^－1