Question

粉末狀試樣A是由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B和溶液C反應，放出1.12L（標況）氣體．同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；
④用KSCN溶液檢查時，溶液D不變色．請?zhí)羁眨?br />（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0.15L，則該溶液中c（Mg²⁺）  為

 

．c（Fe²⁺）為

 

．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物,鐵的氧化物和氫氧化物,有關混合物反應的計算

專題：計算題,元素及其化合物

分析：（1）①鋁熱反應本質是高溫條件的置換反應，金屬性Mg＞Al＞Fe，所以發(fā)生的反應為Al與Fe₂O₃反應，置換出的B是鐵；
（2）②MgO與鹽酸反應生成氯化鎂與水，Fe₂O₃與鹽酸反應生成氯化鐵與水；
（3）③放出1.12L（標準狀況）氣體，說明生成氫氣，Fe₂O₃與鹽酸反應生成氯化鐵與水，溶液C為氯化鐵、氯化鎂、鹽酸的混合溶液，Fe和溶液C反應為：Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵；
（4）設MgO和Fe₂O₃的物質的量都為xmol，根據二者質量計算x的值，溶液D為氯化鎂、氯化亞鐵的混合溶液，根據鎂元素守恒可知n（Mg²⁺）=n（MgO）；亞鐵離子來自反應Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根據題中數據計算出亞鐵離子的物質的量，再根據c=

n

V

計算鎂離子、亞鐵離子濃度．

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

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，所以B為鐵，反應條件的高溫是加入氯酸鉀插上鎂條點燃鎂條引起，故答案為：加入氯酸鉀插上鎂條點燃鎂條引起；Fe；
（2）②MgO與鹽酸反應生成氯化鎂與水，反應的方程式為：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O；Fe₂O₃與鹽酸反應生成氯化鐵與水，反應方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，
故答案為：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（3）③放出1.12L（標準狀況）氣體，說明生成氫氣，溶液C為氯化鐵、氯化鎂、鹽酸的混合溶液，Fe和溶液C反應為Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，反應離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，反應離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）設MgO和Fe₂O₃的物質的量都為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，根據反應Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺可知，生成亞鐵離子的物質的量為：n（Fe²⁺）=0.2mol×

3

2

=0.3mol，
標況下l.12L（標況）氣體的物質的量為：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根據反應Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知，生成0.05mol氫氣會生成0.05mol亞鐵離子，則溶液D中含有亞鐵離子的物質的量為：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．

點評：本題考查混合物反應的計算、物質的量濃度計算，題目難度中等，掌握氧化鎂、氧化鐵以及鐵和三價鐵離子的反應原理為解答的關鍵，（4）中計算亞鐵離子的物質的量時，不可忽略了鐵與氫離子的反應．