Question

粉末狀試樣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；
④用KSCN溶液檢查時(shí)，溶液D不變色．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（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0.15L，則該溶液中c（Mg²⁺）  為

 

．c（Fe²⁺）為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,鐵的氧化物和氫氧化物,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題,元素及其化合物

分析：（1）①鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是高溫條件的置換反應(yīng)，金屬性Mg＞Al＞Fe，所以發(fā)生的反應(yīng)為Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出的B是鐵；
（2）②MgO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放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，說(shuō)明生成氫氣，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，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）設(shè)MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量都為xmol，根據(jù)二者質(zhì)量計(jì)算x的值，溶液D為氯化鎂、氯化亞鐵的混合溶液，根據(jù)鎂元素守恒可知n（Mg²⁺）=n（MgO）；亞鐵離子來(lái)自反應(yīng)Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出亞鐵離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算鎂離子、亞鐵離子濃度．

解答： 解：（1）①M(fèi)gO和Fe₂O₃組成的混合物行鋁熱反應(yīng)，發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，所以B為鐵，反應(yīng)條件的高溫是加入氯酸鉀插上鎂條點(diǎn)燃鎂條引起，故答案為：加入氯酸鉀插上鎂條點(diǎn)燃鎂條引起；Fe；
（2）②MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，反應(yīng)的方程式為：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O；Fe₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，
故答案為：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（3）③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）設(shè)MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量都為xmol，則40x+160x=20，解得x=0.1，溶液D為氯化鎂、氯化亞鐵的混合溶液，根據(jù)鎂元素守恒可知，n（Mg²⁺）=n（MgO）=0.1mol，溶液D的體積仍視為0.15L，所以c（Mg²⁺）=

0.1mol

0.15L

≈0.67mol/L；
0.1mol氧化鐵溶于鹽酸生成0.2mol氯化鐵，根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺可知，生成亞鐵離子的物質(zhì)的量為：n（Fe²⁺）=0.2mol×

3

2

=0.3mol，
標(biāo)況下l.12L（標(biāo)況）氣體的物質(zhì)的量為：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知，生成0.05mol氫氣會(huì)生成0.05mol亞鐵離子，則溶液D中含有亞鐵離子的物質(zhì)的量為：0.3mol+0.05mol=0.35mol，試題c（Fe²⁺）=

0.35mol

0.15L

≈2.3mol/L，
故答案為：0.67mol/L；2.3mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算、物質(zhì)的量濃度計(jì)算，題目難度中等，掌握氧化鎂、氧化鐵以及鐵和三價(jià)鐵離子的反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，（4）中計(jì)算亞鐵離子的物質(zhì)的量時(shí)，不可忽略了鐵與氫離子的反應(yīng)．