Question

【題目】鐵粉和氧化鐵粉末的混合物共48.8g，加入到700mL的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，得到氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.24L，向反應(yīng)后的溶液中滴人NH4SCN溶液，攪拌均勻，溶液未見(jiàn)紅色．求：
（1）混合物中鐵粉的質(zhì)量．
（2）原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

【答案】
（1）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(shí)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氫氣的物質(zhì)的量為n（H2）═ =0.1mol，當(dāng)向溶液中滴幾滴NH4SCN溶液時(shí)，溶液不顯紅色，說(shuō)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=48.8、2（x﹣0.1）=2y（3﹣2），解得：x=0.3、y=0.2，（1）混合物中鐵粉的質(zhì)量為：m（Fe）=0.3mol×56g/mol=16.8g，

答：混合物中鐵的質(zhì)量為16.8g．

（2）解：根據(jù)原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3）=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol，

所以原硫酸的物質(zhì)的量濃度為： =1mol/L，

答：所加硫酸的物質(zhì)的量濃度是1mol/L

【解析】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(shí)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氫氣的物質(zhì)的量為n（H2）═ =0.1mol，當(dāng)向溶液中滴幾滴NH4SCN溶液時(shí)，溶液不顯紅色，說(shuō)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，（1）根據(jù)m=nM計(jì)算混合物中鐵的質(zhì)量；（2）根據(jù)原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3），再根據(jù)c= 計(jì)算．