Question

鐵粉和氧化鐵粉末的混合物共48.8克，加入到700ml的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，得到氫氣0.1mol，反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液，攪拌均勻，溶液未見紅色．則原混合物中含鐵和三氧化二鐵的質(zhì)量是多少？原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：鐵粉和氧化鐵的混合物與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，當(dāng)固體粉末完全溶解時，收集到標(biāo)況下的H₂ 0.1mol，當(dāng)向溶液中滴幾滴KSCN溶液時，溶液不顯紅色，說明最終得到硫酸亞鐵，發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)方程式知，生成0.1mol氫氣需要鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，設(shè)鐵的物質(zhì)的量為x，氧化鐵的物質(zhì)的量為y，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒及二者質(zhì)量列方程解答，
根據(jù)m=nM計算各自物質(zhì)的量；根據(jù)原子守恒得n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃），再根據(jù)c=

n

V

計算原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：鐵粉和氧化鐵的混合物與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，當(dāng)固體粉末完全溶解時，收集到標(biāo)況下的H₂0.1mol，當(dāng)向溶液中滴幾滴KSCN溶液時，溶液不顯紅色，說明最終得到硫酸亞鐵，
將鐵通入稀硫酸中發(fā)生的離子反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)方程式知，生成0.1mol氫氣需要鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，
設(shè)鐵的物質(zhì)的量為xmol，氧化鐵的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒及質(zhì)量守恒可得：56x+160y=48.8g、2x=2y（3-2）+0.1×2，
解得：x=0.3、y=0.2，
則原混合物中鐵的質(zhì)量為m（Fe）=0.3mol×56g/mol=16.8g，氧化鐵的質(zhì)量為m（Fe₂O₃）=0.2mol×160g/mol=32g；
根據(jù)原子守恒得n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃）=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol，故原硫酸的物質(zhì)的量濃度為：

0.7mol

0.7L

=1mol/L，
答：混合物中鐵的質(zhì)量為16.8g、氧化鐵的質(zhì)量為32g；所加硫酸的物質(zhì)的量濃度是1mol/L．

點評：本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生的反應(yīng)原理為解答本題的關(guān)鍵，注意根據(jù)守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法．