Question

11．3.84g Fe和Fe₂O₃的混合物溶于100mL某濃度的鹽酸中，恰好使混合物溶解，生成0.03mol H₂，向反應后的溶液中加入KSCN檢驗，溶液無明顯現(xiàn)象，設HCl無揮發(fā)，反應后溶液的體積不變．（已知：氧化性Fe³⁺＞H⁺，還原性Fe＞Cl^-）
（1）求標準狀況下生成氫氣的體積？
（2）求反應后Cl^-的物質的量濃度？

Answer 1

分析 （1）生成0.03mol H₂，結合V=nVm計算；
（2）向反應后的溶液中加入KSCN檢驗，溶液無明顯現(xiàn)象，則反應后溶液不含鐵離子，發(fā)生Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O、2FeCl₃+Fe=3FeCl₂、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，結合反應及c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）生成0.03mol H₂，V=0.3mol×22.4L/mol=0.672 L或672 mL，
答：標準狀況下生成氫氣的體積為0.672 L或672 mL；
（2）設Fe為x mol，F(xiàn)e₂O₃為y mol，
由于反應后的溶液中加入KSCN檢驗，溶液無明顯現(xiàn)象，則說明FeCl₃完全反應，溶液中只生成FeCl₂，
反應的方程式分別為Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O、2FeCl₃+Fe=3FeCl₂、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
y                      2y
2FeCl₃+Fe=3FeCl₂
2y        y        3y
    Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
（x-y）     （x-y）    0.03
則$\left\{\begin{array}{l}{x-y=0.03}\\{56x+160y=3.84}\end{array}\right.$
解得：x=0.04 mol、y=0.01 mol，
則FeCl₂的總物質的量為3y+（x-y）=0.06 mol，
Cl^-的濃度為$\frac{0.06mol×2}{0.1L}$=1.2 mol/L，
答：反應后Cl^-的物質的量濃度為1.2mol/L．

點評 本題考查混合物的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意反應后不含鐵離子及原子守恒應用，題目難度不大．