Question

11．向27.2g Fe和Fe₂O₃的混合物中加入200mL稀硫酸，在标准状况下放出2.24L氢气向反应后的溶液中加入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，为中和过量的硫酸，消耗2mol/L的氢氧化钠溶液100mL．求：
（1）Fe和Fe₂O₃的物质的量．
（2）原稀硫酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成硫酸亚铁，中和过量的硫酸，而且使铁完全转化成氢氧化亚铁，产生溶液中溶质为Na₂SO₄，根据硫酸根守恒可知n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），据此计算n（H₂SO₄），再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）只有铁和硫酸反应产生氢气，根据金属铁和氢气的量之间的关系：Fe～H₂，在标准状况下放出2.24L即0.1mol氢气，金属铁的物质的量是0.1mol，质量是5.6g，所以氧化铁的质量是27.2g-5.6g=21.6g，物质的量是 $\frac{21.6g}{160g/mol}$=0.135mol，答：Fe和Fe₂O₃的物质的量是0.1mol；0.135mol；
（2）将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成硫酸亚铁，中和过量的硫酸，而且使铁完全转化成氢氧化亚铁，产生溶液中溶质为Na₂SO₄，根据硫酸根守恒可知n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），故n（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1L×2mol/L=0.1mol，故c（H₂SO₄）=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，答：原稀硫酸的物质的量浓度是0.5mol/L．

点评 本题考查混合物计算，难度中等，明确反应过程是解题关键，侧重考查学生分析思维能力，注意利用守恒法进行解答．