Question

向一定量的Fe、FeO、Fe₂O₃混合物中加入1.00mol/l的鹽酸100ml，可恰好使混合物完全溶解，放出224ml標準狀況下的氣體，向所得溶液中加入硫氰化鉀，無血紅色出現．
（1）若用足量的CO在高溫下還原相同質量的混合物，能得到鐵的質量是多少？
（2）求原混合物中鐵元素的質量分數．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）固體混合物與鹽酸恰好反應，向反應所得的溶液中加入硫氰化鉀，無紅色出現，說明反應生成FeCl₂，根據Fe、Cl元素守恒可得n（Fe）=n（FeCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

n（HCl），再根據m=nM計算得到Fe的質量；
（2）HCl中H元素，一部分與混合物中O結合生成H₂O，一部分生成H₂，根據H元素守恒有，n（HCl）=2n（H₂O）+2n（H₂），計算計算混合物氧元素質量，結合（1）可得混合物總質量，混合物中Fe元素質量分數=

Fe元素質量

混合物總質量

×100%．

解答： 解：（1）固體混合物與鹽酸恰好反應，向反應所得的溶液中加入硫氰化鉀，無紅色出現，說明反應最終溶液為FeCl₂，根據元素守恒故n（Fe）=n（FeCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×1.00mol/L×0.1L=0.05mol，故還原能得到m（Fe）=0.05mol×56g/mol=2.8g，
答：還原混合物能得到鐵的質量是2.8g；
（2）HCl中H元素，一部分與混合物中O結合生成H₂O，一部分生成H₂，根據H元素守恒有，n（HCl）=2n（H₂O）+2n（H₂），故n（H₂O）=）=

1

2

×（1.00mol/L×0.1L-2×

0.224L

22.4L/mol

）=0.04mol，則混合物中n（O）=n（H₂O）=0.04mol，混合物中m（O）=0.04mol×16g/mol=0.64g，
由（1）中計算可知，混合物中m（Fe元素）=2.8g，
故混合物中w（Fe元素）=

2.8g

2.8g+0.64g

×%=81.4%，
答：混合物中Fe元素質量分數為81.4%．

點評：本題考查混合物的有關計算，題目涉及反應較多，注意利用守恒思想進行計算，側重對解題方法技巧與學生思維能力的考查，難度中等．