Question

粉末状试样A是由等物质的量的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20克A全部溶于0. 15L 6mol·L ^-1的盐酸中，得溶液C；

③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L气体（标准状况），同时生成溶液D，还有残留固体物质B；

④用KSCN溶液检验时，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

25.（1）加入少量氯酸钾，插入镁条，并将其点燃； Fe

（2）Fe 2O3 + 6HCl →2 FeCl3 + 3H2O；MgO +2HCl →MgCl2 + H2O

（3）Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑； 2Fe3+ + Fe → 3 Fe2+

（4）0.67 mol/L（2分）； 2.3 mol/L（2分）

【解析】

试题分析：（1）①铝热反应需要在高温下进行，因为镁条燃烧能放出大量的热，所以引发铝热反应的实验操作是加入少量氯酸钾，插入镁条，并将其点燃，因铝热反应是铝与Fe2O3反应生成氧化铝和铁，答案为加入少量氯酸钾，插入镁条，并将其点燃；Fe；（2）由信息可知，MgO和Fe2O₃全部溶于0.15L 6mol·L -1的盐酸中，所发生的各反应的化学方程式是Fe 2O3 + 6HCl →2 FeCl3 + 3H2O；MgO +2HCl →MgCl2 + H2O

（3）溶液C中的成分为氯化镁、氯化铁和过量的盐酸，根据步骤③知铁能与盐酸反应，根据步骤④知铁能与氯化铁反应，且反应后产物中不含Fe3+，只有Fe，Fe2+，故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑，Fe+2Fe3+═3Fe2+; （4）由20g的A中两种物质（MgO和Fe2O3）的物质的量相等，可推断出两者皆为0.1mol；0.15L 6mol/L 的盐酸中，HCl物质的量为0.90mol，反应后有0.1molMgCl2，0.2molFeCl3，0.1molHCl．所以n（Mg2+）=0.1mol，所以c（Mg2+）=0.1/0.15=0.67mol/L；根据步骤四，得到步骤三反应后产物中不含Fe3+，只有Fe，Fe2+，可推断出：单质B（Fe）先与溶液C余下的0.1mol盐酸反应，

Fe + 2HCl=FeCl2 +H2↑

0.05 0.1 0.05 0.05 则得到0.05mol氯化亚铁，然后所有氯化铁与铁反应：

2FeCl3 +Fe=3FeCl2

0.2 0.3 因此反应完毕，n（Fe2+ ）=0.3+0.05=0.35mol c（Fe2+ ）=2.3mol/L．

答：Mg2+、Fe2+的浓度分别为：0.67mol/L、2.3mol/L．

考点：考查铝热反应，