Question

氧化鐵和鐵粉的混合物19.2g，恰好溶于150mL某濃度的稀硫酸，并收集到3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的氣體．向反應(yīng)后的溶液中滴加硫氰化鉀溶液，不顯血紅色．求：
（1）原混合物中鐵粉的質(zhì)量．
（2）稀硫酸的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,鐵的化學(xué)性質(zhì),鐵的氧化物和氫氧化物

專題：計(jì)算題

分析：Fe、Fe₂O₃ 的混合物與硫酸恰好完全反應(yīng)，生成了鐵的硫酸鹽，反應(yīng)后反應(yīng)加入KSCN 溶液，無血紅色出現(xiàn)，說明只生成FeSO₄，發(fā)生反應(yīng)為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O，根據(jù)生成的氫氣計(jì)算與硫酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算與硫酸反應(yīng)的Fe、Fe₂O₃ 的質(zhì)量，二者物質(zhì)的量之比為1：1，計(jì)算各自物質(zhì)的量，再計(jì)算混合物中Fe的質(zhì)量，根據(jù)守恒可知原硫酸溶液中n（H₂SO₄）=n（FeSO₄），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答： 解：Fe、Fe₂O₃ 的混合物與硫酸恰好完全反應(yīng)，生成了鐵的硫酸鹽，反應(yīng)后反應(yīng)加入KSCN 溶液，無血紅色出現(xiàn)，說明只生成FeSO₄，發(fā)生反應(yīng)為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O，
n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，則：
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
1              1
n（Fe）       0.15mol
n（Fe）=0.15mol，m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g，
故硫酸反應(yīng)的Fe、Fe₂O₃ 的質(zhì)量為19.2g-8.4g=10.8g，由Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O，可知知二者物質(zhì)的量之比為1：1，故n′（Fe）=n（Fe₂O₃）=

10.8g

56g/mol+160g/mol

=0.05mol，
（1）故混合物中Fe的質(zhì)量為8.4g+0.05mol×56g/mol=11.2g，
答：混合物中Fe的質(zhì)量為11.2g．
（2）根據(jù)守恒可知原硫酸溶液中n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=0.15mol+0.05mol+0.05mol×2=0.3mol，故原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.3mol

0.15L

=2mol/L，
答：原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算、根據(jù)方程式計(jì)算等，難度中等，注意Fe在反應(yīng)中發(fā)生與硫酸反應(yīng)、與硫酸鐵反應(yīng)，注意利用總反應(yīng)式計(jì)算．