Question

粉末状试样A是由MgO和Fe₂O₃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 6.0mol?L^-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B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⁺）  为

 

．c（Fe²⁺）为

 

．

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物,铁的氧化物和氢氧化物,有关混合物反应的计算

专题：计算题,元素及其化合物

分析：（1）①铝热反应本质是高温条件的置换反应，金属性Mg＞Al＞Fe，所以发生的反应为Al与Fe₂O₃反应，置换出的B是铁；
（2）②MgO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；
（3）③放出1.12L（标准状况）气体，说明生成氢气，Fe₂O₃与盐酸反应生成氯化铁与水，溶液C为氯化铁、氯化镁、盐酸的混合溶液，Fe和溶液C反应为：Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁；
（4）设MgO和Fe₂O₃的物质的量都为xmol，根据二者质量计算x的值，溶液D为氯化镁、氯化亚铁的混合溶液，根据镁元素守恒可知n（Mg²⁺）=n（MgO）；亚铁离子来自反应Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根据题中数据计算出亚铁离子的物质的量，再根据c=

n

V

计算镁离子、亚铁离子浓度．

解答： 解：（1）①MgO和Fe₂O₃组成的混合物行铝热反应，发生Al与Fe₂O₃反应方程式为：Fe₂O₃+2Al

高温  .

Al₂O₃+2Fe，所以B为铁，反应条件的高温是加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起，故答案为：加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起；Fe；
（2）②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水，反应的方程式为：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O；Fe₂O₃与盐酸反应生成氯化铁与水，反应方程式为：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，
故答案为：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（3）③放出1.12L（标准状况）气体，说明生成氢气，溶液C为氯化铁、氯化镁、盐酸的混合溶液，Fe和溶液C反应为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⁺，
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）设MgO和Fe₂O₃的物质的量都为xmol，则40x+160x=20，解得x=0.1，溶液D为氯化镁、氯化亚铁的混合溶液，根据镁元素守恒可知，n（Mg²⁺）=n（MgO）=0.1mol，溶液D的体积仍视为0.15L，所以c（Mg²⁺）=

0.1mol

0.15L

≈0.67mol/L；
0.1mol氧化铁溶于盐酸生成0.2mol氯化铁，根据反应Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺可知，生成亚铁离子的物质的量为：n（Fe²⁺）=0.2mol×

3

2

=0.3mol，
标况下l.12L（标况）气体的物质的量为：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根据反应Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知，生成0.05mol氢气会生成0.05mol亚铁离子，则溶液D中含有亚铁离子的物质的量为：0.3mol+0.05mol=0.35mol，试题c（Fe²⁺）=

0.35mol

0.15L

≈2.3mol/L，
故答案为：0.67mol/L；2.3mol/L．

点评：本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算，题目难度中等，掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键，（4）中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略了铁与氢离子的反应．