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20g A全部溶于0.15L 6.0mol/L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：
（1）①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_(kāi)_____，c（Fe²⁺）為_(kāi)_____．

Answer 1

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，故答案為：Fe；
（2）MgO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與水，反應(yīng)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）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）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⁺）==0.67mol/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．
分析：（1）鋁熱反應(yīng)本質(zhì)是置換反應(yīng)，金屬性Mg＞Al＞Fe，所以發(fā)生Al與Fe₂O₃反應(yīng)，置換出鐵；
（2）MgO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(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，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵；
（4）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=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．
點(diǎn)評(píng)：本題考查常用化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)的量濃度計(jì)算等，難度中等，清楚反應(yīng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵，注意（4）利用電荷守恒計(jì)算比過(guò)程法要簡(jiǎn)單．