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（標準狀態）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。

請填寫：

(1)產物中的單質B是_________________。

（2）②中所發生的各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c(Mg²⁺)為____________________，c(Fe²⁺)為_____________________。

Answer 1

(1)Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl====2FeCl₃+3H₂O  MgO+2HCl====MgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑，Fe+2Fe³⁺====3Fe²⁺

（4）0.67 mol·L^-1  2.3 mol·L^-1

解析:

有關反應方程式為:①2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃；②MgO+2HCl====MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl====2FeCl₃+3H₂O，其中鹽酸過量。③Fe+2HCl====FeCl₂+H₂↑、Fe+2FeCl₃==== 3FeCl₂，其中Fe過量。根據實驗③知過量的鹽酸的量為0.1 mol，則實驗②中與A反應的鹽酸為0.9 mol-0.1 mol=0.8 mol，再結合質量情況可求n(MgO)=n(Fe₂O₃)=0.1 mol。又通過③反應可求n( Fe²⁺)=0.05 mol+0.3 mol=0.35mol，這樣，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。