Question

【題目】粉末狀試樣A是由和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另取全部溶于鹽酸中，固體全部溶解，得溶液C；

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

④用溶液檢查時，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中所發生反應的離子方程式是____________、____________。

(4)若溶液D的體積仍視為，則該溶液中為____________，為____________。

Answer 1

【答案】加入氯酸鉀插上鎂條點燃鎂條引起 Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L

【解析】

①鋁熱反應的本質是置換反應，金屬性Al＞Fe，所以發生Al與Fe2O3反應，置換出鐵，即B為Fe；

②MgO與鹽酸反應生成氯化鎂與水，Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鐵與水，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；

③單質B和溶液C反應，放出1.12L(標準狀況)氣體，該氣體為氫氣，說明②中鹽酸過量，溶液C為MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，反應同時生成溶液D，還殘留有固體物質B，說明Fe有剩余，結合④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色，說明D溶液不含鐵離子，則D中溶質為MgCl2、FeCl2，據此分析解答。

(1)①中引發鋁熱反應的操作為：加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃；產物中的單質B是Fe，故答案為：加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃；Fe；

(2)氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂與水，氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵與水，②中所發生反應的化學方程式為：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故答案為：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；

(3)Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，反應的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑，鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，反應的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案為：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；

(4)令MgO和Fe2O3的物質的量分別為xmol、ymol，則40x+160y=20，溶液C為MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，加入鐵粉后生成的氫氣為=0.05mol，根據氯元素守恒，2x+3×2y+0.05×2=0.15×6，解得：x=0.1，y=0.1；n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol，所以c(Mg2+)==0.67mol/L；溶液D為MgCl2、FeCl2的混合溶液，根據電荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)=c(Cl-)，所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)=6mol/L，解得c(Fe2+)=2.33mol/L，故答案為：0.67mol/L；2.33mol/L。