Question

【題目】粉末狀樣品A是由等物質的量的MgO和Al2O3與常見金屬氧化物B組成的混合物。A有如圖所示的轉化關系。

請完成下列問題：

(1) 金屬單質C和非金屬單質H的化學式分別是__________、_______________

(2) 寫出由I生成J的離子方程式：___________________

(3) 寫出由F生成G的離子方程式：____________________________

(4) 若10.7 g樣品A中MgO、Al2O3和B的物質的量均為0.05 mol，則B的化學式為___________。

(5) 若B中金屬原子與氧原子的粒子數之比為2∶3，取7.10 g樣品A恰好與含x mol HCl的鹽酸完全反應，則x的取值范圍是___________(保留小數點后兩位)。

Answer 1

【答案】Al Cl2 Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- FeO 0.26＜x＜0.40

【解析】

從“紅褐色沉淀”可知J是Fe(OH)3，則D是Fe，B應是Fe的氧化物，通過鋁熱反應生成鐵單質，所以C是Al。E是MgO、Al2O3和過量的Al組成的混合物；MgO與氫氧化鈉溶液不反應，所以F是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液；偏鋁酸鈉與二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀，G是Al(OH)3；從“白色沉淀”可知K是AgCl，則H是Cl2，I是氯化鐵。

(1)根據以上分析，C是Al ，H是Cl2；(2) 氯化鐵與氨水反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨，反應離子方程式是Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+； (3) 偏鋁酸鈉和過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應的離子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；(4) 0.05mol MgO和Al2O3的質量分別是2g、5.1g，所以0.05molB的質量是10.7g-2g-5.1g=3.6g，B的摩爾質量是72g/mol，故B是FeO；(5) B中金屬原子與氧原子的粒子數之比為2∶3，則B是Fe2O3。若7.10 g樣品全是MgO和Al2O3，設MgO和Al2O3的物質的量是amol， ，a=0.05mol，消耗HCl 的物質的量是2a+6a=0.4mol；若7.10 g樣品全是Fe2O3，Fe2O3的物質的量是 ，消耗HCl 的物質的量是0.0443=0.26mol；根據極值法，x的取值范圍是0.26＜x＜0.40。