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20gA全部溶于0.15L6.0mol?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)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)回答下列各題：
（1）寫出①中發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃

．
（2）寫出③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是

Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

．
（3）若溶液D的體積仍視為0.15L，則該溶液中c（Mg²⁺）為

0.67

mol?L^-1，c（Fe²⁺）為

2.33

mol?L^-1．

Answer 1

分析：①
鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是置換反應(yīng)，金屬性Al＞Fe，所以發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵；
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放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)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，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用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色，說明不含鐵離子；
（1）依據(jù)鋁熱反應(yīng)寫出化學(xué)方程式；
（2）③中所發(fā)生的各反應(yīng)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；
（3）令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為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），再根據(jù)c=nV計(jì)算鎂離子濃度，根據(jù)電荷守恒溶液中2c（Mg²⁺）+2c（Fe²⁺）=c（Cl^-），據(jù)此計(jì)算亞鐵離子濃度．

解答：解：（1）MgO和Fe₂O₃組成的混合物行鋁熱反應(yīng)，發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，；
（2）放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)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，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⁺；
（3）令MgO和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為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，所以c（Mg²⁺）=0.1mol0.15L=0.67mol/L；根據(jù)電荷守恒溶液中2c（Mg²⁺）+2c（Fe²⁺）=c（Cl^-），所以2×0.67mol/L+2c（Fe²⁺）=6mol/L，解得c（Fe²⁺）=2.33mol/L，
故答案為：0.67mol/L；2.33mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常用化學(xué)用語、物質(zhì)的量濃度計(jì)算等，難度中等，理解反應(yīng)過程是解題的關(guān)鍵，注意（3）利用電荷守恒計(jì)算比過程計(jì)算法要簡單．