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(yīng)，放出1.12 L(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溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。

請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

(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0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為__________，c(Fe2＋)為__________。

Answer 1

答案　(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)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　此題將實(shí)驗(yàn)操作與元素化合物知識(shí)巧妙結(jié)合在一起考查，增大了試題的容量，增強(qiáng)了試題的測(cè)試能力。

(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點(diǎn)燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。

(2)Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)生成鹽和水：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。

(3)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應(yīng)生成的FeCl3，還有未反應(yīng)的HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

(4)假設(shè)步驟②用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 g·mol－1x＋160 g·mol－1x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。

根據(jù)MgO～MgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為

0．1 mol÷0.15 L＝0.67 mol·L－1。

步驟④說明溶液中沒有Fe3＋，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl－不變的關(guān)系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質(zhì)的量等于＝0.45 mol，所以，F(xiàn)eCl2的濃度為＝2.3 mol·L－1。