Question

粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物。進行如下實驗：

①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質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B和溶液C反應，放出1.12 L（標準狀況）氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

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（1）①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是_____________，產物中的單質B是___________。

（2）②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_________________。

（3）③中所發(fā)生的各反應的離子方程式是_________________。

（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，生成Al₂O₃和Fe，稱為鋁熱反應。為獲得較高溫度，通常是用鎂條與KClO₃反應來實現。

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反應后，溶液為MgCl₂、FeCl₂的混合溶液。

根據題意，各步發(fā)生的化學反應如下：

①Fe₂O₃＋2Al2Fe＋Al₂O₃  MgO與Al不發(fā)生鋁熱反應，故單質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20 g A中MgO和Fe₂O₃的物質的量均為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