Question

粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物。進行如下實驗：

①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L^-1鹽酸中，得溶液C；

③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標準狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

請填空：

(1)①中引發鋁熱反應的實驗操作是________________，產物中的單質B是_______________。

(2)②中所發生反應的化學方程式是________________________________________________。

(3)③中所發生的各反應的離子方程式是____________________________________________。

(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg²⁺)為___________，c(Fe²⁺)為___________。

Answer 1

(1)加少量KClO₃，插上鎂條并將其點燃  Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl2FeCl₃+3H₂O、MgO+2HClMgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^-1  2.33 mol·L^-1

解析：(4)設MgO與Fe₂O₃的物質的量為x，

根據題意有:40x+160x=20，x=0.1 mol，

溶液D中有Mg²⁺ 0.1 mol。

Fe₂O₃～2Fe³⁺～3Fe²⁺

0.1 mol            0.3 mol

Fe+2H⁺Fe²⁺  +  H₂↑

          0.05 mol  0.05 mol

溶液D中有Fe²⁺：0.3 mol+0.05 mol=0.35 mol，

溶液D中c(Mg²⁺)==0.67 mol·L^-1，

c(Fe²⁺)==2.33 mol·L^-1。