Question

【題目】粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗:

①取適量A進行鋁熱反應,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鹽酸中,得溶液C;

③將①中得到的單質(zhì)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(zhì)B;

④用KSCN溶液檢驗時,溶液D不變色。

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(1)①引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是 ,

產(chǎn)物中單質(zhì)B是 。

(2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式為 、 。

(3)③中所發(fā)生的各反應的離子方程式為 、 。

(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

【答案】(1)加少量KClO3,插上鎂帶并將其點燃 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】MgO不能與鋁發(fā)生置換反應,所以①發(fā)生的反應是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3

②中發(fā)生的反應是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl=MgCl2+H2O

③中發(fā)生的反應是Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

④中加入KSCN溶液不變色,說明Fe3+完全被還原為Fe2+,溶液D為MgCl2、FeCl2的混合液。

根據(jù)題意假設20 g A中MgO和Fe2O3的物質(zhì)的量均為x,

則:40 g·mol-1x+160 g·mol-1x=20 g,解得x=0.1 mol。

溶液中Mg2+的物質(zhì)的量等于MgO的物質(zhì)的量,c(Mg2+)=0.67 mol·L-1,反應后原加入的鹽酸中的Cl-全部轉移到FeCl2和MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液D中:n(Cl-)=n(Mg2+)×2+n(Fe2+)×2=6.0 mol·L-1×0.15 L=0.9 mol,n(Fe2+)=0.35 mol,所以c(Fe2+)=2.3 mol·L-1。