Question

粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物．進(jìn)行如下實驗：①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20g A全部溶于0.20L 4.5mol?L^-1的鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗時溶液D不變色，請?zhí)羁眨?BR>（1）①中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe

．
（2）③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是

Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，F(xiàn)e+2Fe³⁺═3Fe²⁺

．
（3）若溶液D的體積仍視為0.20L，計算溶液中Mg²⁺、Fe²⁺的濃度．

Answer 1

分析：（1）MgO、Fe₂O₃鋁熱反應(yīng)后產(chǎn)物為：MgO、Fe、Al₂O₃．
（2）根據(jù)信息，溶液C中的成分為氯化鎂、氯化鐵和過量的鹽酸，根據(jù)步驟③知鐵能與鹽酸反應(yīng)，根據(jù)步驟④知鐵能與氯化鐵反應(yīng)，且反應(yīng)后產(chǎn)物中不含F(xiàn)e³⁺，只有Fe，F(xiàn)e²⁺；
（3）先根據(jù)由20g的A中兩種物質(zhì)（MgO和Fe₂O₃）的物質(zhì)的量相等，可推斷出兩者皆為0.1mol； 0.15L 6mol/L 的鹽酸中，HCl物質(zhì)的量：0.90mol，反應(yīng)后有0.1molMgCl₂，0.2molFeCl₃，0.1molHCl，求得Mg²⁺的物質(zhì)的量，再根據(jù)步驟④，得到步驟三反應(yīng)后產(chǎn)物中不含F(xiàn)e3+，只有Fe，F(xiàn)e²⁺，可推斷出：Fe+2HCl=2FeCl₂+H₂↑   2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，根據(jù)方程式計算出Fe2+的物質(zhì)的量，最終求出Mg²⁺、Fe²⁺的濃度．

解答：解：（1）因鋁熱反應(yīng)是鋁與Fe₂O₃反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe
（2）因由信息可知，溶液C中的成分為氯化鎂、氯化鐵和過量的鹽酸，根據(jù)步驟③知鐵能與鹽酸反應(yīng)，根據(jù)步驟④知鐵能與氯化鐵反應(yīng)，且反應(yīng)后產(chǎn)物中不含F(xiàn)e³⁺，只有Fe，F(xiàn)e²⁺，故答案為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，F(xiàn)e+2Fe³⁺═3Fe²⁺　
（3）因由20g的A中兩種物質(zhì)（MgO和Fe₂O₃）的物質(zhì)的量相等，可推斷出兩者皆為0.1mol；
 0.15L 6mol/L 的鹽酸中，HCl物質(zhì)的量為0.90mol，反應(yīng)后有0.1molMgCl₂，0.2molFeCl₃，0.1molHCl．所以n（Mg²⁺）=0.1mol，
 根據(jù)步驟四，得到步驟三反應(yīng)后產(chǎn)物中不含F(xiàn)e³⁺，只有Fe，F(xiàn)e²⁺，可推斷出：單質(zhì)B（Fe）先與溶液C余下的0.1mol鹽酸反應(yīng)，
      Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂↑                              
      0.05    0.1   0.05     0.05  
  則得到 0.05mol氯化亞鐵，然后所有氯化鐵與鐵反應(yīng)：
      2FeCl₃ +Fe=3FeCl₂
      0.2            0.3
因此反應(yīng)完畢，n（Mg²⁺ ）=0.1mol     n（Fe²⁺ ）=0.3+0.05=0.35mol
所以c（Mg²⁺）=

0.1mol

0.20L

=0.50mol/L       c（Fe²⁺ ）=

0.35mol

0.20L

=1.75mol/L．
答：Mg²⁺、Fe²⁺的濃度分別為：0.50mol/L、1.75mol/L．

點評：該題將無機物性質(zhì)、化學(xué)實驗、化學(xué)用語和化學(xué)計算綜合在一起，從定性和定量兩個家度考查學(xué)生對化學(xué)知識的綜合認(rèn)識，很好的體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科內(nèi)版塊間知識的綜合．