Question

【題目】 粉末狀試樣A是由等物質的量的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，產物中有單質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B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

請填空：

（1）①中引發鋁熱反應的實驗操作是_____________，產物中的單質B是_____________。

（2）②中所發生的各反應的化學方程式是_______________________。

（3）③中所發生的各反應的離子方程式是_________________________。

（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，插上鎂條并將其點燃；Fe；

（2）MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；

（3）Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；

（4）0.67mol/L；2.33mol/L。

【解析】

試題分析：①鋁熱反應本質是置換反應，金屬性Al＞Fe，所以發生Al與Fe2O3反應，置換出鐵，即B為Fe；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，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；③單質B和溶液C反應，放出1.12L(標準狀況)氣體，說明生成氫氣，說明②中鹽酸過量，溶液C為MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，反應同時生成溶液D，還殘留有固體物質B，說明Fe有剩余，結合④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色，說明D溶液不含鐵離子，則D中溶質為MgCl2、FeCl2。

（1）①中引發鋁熱反應操作為：加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃，產物中的單質B是Fe，故答案為：加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃；Fe；

（2）氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂與水，氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵與水，反應方程式為：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故答案為：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；

（3）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）令MgO和Fe2O3的物質的量分別為xmol，則40x+160x=20，解得x=0.1，溶液D為MgCl2、FeCl2的混合溶液，根據鎂元素守恒可知，n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol，所以c(Mg2+)= =0.67mol/L；根據電荷守恒溶液中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。