题目内容

【题目】粉末状试样A是由等物质的量的MgOFe2O3组成的混合物。进行如下实验:

①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;

②另取20gA全部溶于0.15L 6.0molL-1盐酸中,得溶液C

③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12L(标况)气体。同时生成溶液D,还残留有固体物质B

④用KSCN溶液检查时,溶液D不变色。

请填空:

(1)①中引发铝热反应的实验操作是_________________________________________,产物中的单质是___________

(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_______________________________________

(3)③中所发生的各反应的离子方程式是 _________________________

(4)若溶液D的体积仍视为0.15L,则该溶液中c(Mg2+) _______________c(Fe2+)_____________________

【答案】加少量KClO3,插上镁条并将其点燃 Fe MgO+2HClMgCl2+H2OFe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O Fe+2H+Fe2++H2Fe+2Fe3+3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L

【解析】

①铝热反应本质是置换反应,金属性AlFe,所以发生AlFe2O3反应,置换出铁,即BFe

MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C中含有MgCl2FeCl3

③单质B和溶液C反应,放出1.12L(标准状况)气体,说明生成氢气,说明②中盐酸过量,溶液CMgCl2FeCl3HCl混合溶液,反应同时生成溶液D,还残留有固体物质B,说明Fe有剩余,结合④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色,说明D溶液不含铁离子,则D中溶质为MgCl2FeCl2

①铝热反应本质是置换反应,金属性AlFe,所以发生AlFe2O3反应,置换出铁,即BFe

MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C中含有MgCl2FeCl3

③单质B和溶液C反应,放出1.12L(标准状况)气体,说明生成氢气,说明②中盐酸过量,溶液CMgCl2FeCl3HCl混合溶液,反应同时生成溶液D,还残留有固体物质B,说明Fe有剩余,结合④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色,说明D溶液不含铁离子,则D中溶质为MgCl2FeCl2

(1)①中引发铝热反应操作为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃,产物中的单质BFe

(2)氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水,反应方程式为:MgO+2HClMgCl2+H2OFe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O

(3)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应离子方程式为:Fe+2H+Fe2++H2,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+

(4)MgOFe2O3的物质的量分别为xmol,则40x+160x20,解得x0.1,溶液DMgCl2FeCl2的混合溶液,根据镁元素守恒可知,n(Mg2+)n(MgO)0.1mol,所以c(Mg2+)0.67mol/L;根据电荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)c(Cl),所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)6mol/L,解得c(Fe2+)2.33mol/L

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