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 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·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1.12 L(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0.15 L，则该溶液中c(Mg²⁺)为__________，c(Fe²⁺)为__________。

Answer

（1）加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；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】

试题分析：①铝热反应本质是置换反应，金属性Al＞Fe，所以发生Al与Fe2O3反应，置换出铁，即B为Fe；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，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；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C为MgCl2、FeCl3、HCl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MgCl2、FeCl2。

（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B是Fe，故答案为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；Fe；

（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+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故答案为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+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+，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；

（4）令MgO和Fe2O3的物质的量分别为xmol，则40x+160x=20，解得x=0.1，溶液D为MgCl2、FeCl2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，故答案为：0.67mol/L；2.33mol/L。

考点：考查了混合物有关计算、物质的量浓度计算的相关知识。