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(标准状态)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。

请填写：

(1)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c(Mg²⁺)为____________________，c(Fe²⁺)为_____________________。

Answer 1

解析：有关反应方程式为：①2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃；②MgO+2HClMgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl2FeCl₃+3H₂O，其中盐酸过量。③Fe+2HClFeCl₂+H₂↑、Fe+2FeCl₃ 3FeCl₂，其中Fe过量。根据实验③知过量的盐酸的量为0.1 mol，则实验②中与A反应的盐酸为0.9 mol-0.1 mol=0.8 mol，再结合质量情况可求n(MgO)=n(Fe₂O₃)=0.1 mol。又通过③反应可求n( Fe²⁺)=0.05 mol+0.3 mol=0.35mol，这样，c(Mg²⁺)=0.1 mol/0.15 L=0.67 mol·L^-1；c(Fe²⁺)=0.35 mol/0.15 L=2.3 mol·L^-1。

答案：(1)Fe

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

(3)Fe+2H⁺Fe²⁺+H₂↑，Fe+2Fe³⁺3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^-1  2.3 mol·L^-1