Question

用15.5mL稀盐酸恰好能溶解4.24g带铁锈（Fe₂O₃）的铁片，生成的气体在标准状况下的体积为0.616L，向反应后的溶液中滴入少量的KSCN溶液不显红色．
（1）求盐酸的物质的量浓度．
（2）铁片里铁单质的质量分数．

Answer 1

分析：此题抓住两点作为解题的突破口，一是盐酸恰好与4.24g铁片完全反应，二是反应后的溶液里加入KSCN溶液不显红色，说明反应后的溶液中只有FeCl₂，而盐酸物质的量就必为H⁺物质的量的2倍．

解答：解：（1）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，已知氢气物质的量为：

0.616L

22.4L?mol-1

=0.0275mol，与盐酸反应的铁的物质的量为0.0275mol，与铁反应的盐酸的物质的量为0.0275mol×2=0.055mol；
设4.24g铁的样品中铁单质的物质的量为x，氧化铁的物质的量为y
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O  2FeCl₃+Fe=3FeCl₂
故有：Fe₂O₃--2Fe³⁺--Fe--3Fe²⁺
        y             （x-0.0275mol）  3y
依据题意有：y=x-0.0275mol  56x+160y=4.24g
解得：x=0.04mol，y=0.0125mol     
则盐酸的物质的量为0.055mol+0.0125mol×6=0.13mol，所以盐酸的物质的量浓度

0.13mol

0.0155L

≈8.39mol?L^-1
（2）铁的物质的量为0.4mol，所以铁的质量为：0.4mol×56g?mol^-1=2.24g，则4.24g样品中单质Fe的质量分数为：

2.24g

4.24g

×100%=52.8%．

点评：本题考查了金属与酸反应的有关物质的量的计算，完成此题，可以依据已有的知识结合反应的化学方程式进行．