题目内容
【题目】向15 g铁和氧化铁的混合物中,加入200mL稀盐酸,在标准状况下放出氢气1.68 L,同时铁和氧化铁均无剩余;向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化。为了中和过量的盐酸,而且使Fe2+恰好完全转化成Fe(OH)2,共消耗2mol/L的NaOH溶液300 mL.
(1)生成氢气的质量为________g.
(2)加入300 mL NaOH溶液,反应后,溶液中的溶质主要是___________(填写化学式)。如不考虑混合后溶液体积变化,该溶质的物质的量浓度为__________.
(3)原盐酸中溶质的物质的量浓度是________________.
(4)原混合物中有铁__________g.
【答案】 0.15g NaCl 1.2 mol/L 3 mol/L 7g
【解析】(1)氢气的物质的量是1.68L÷22.4L/mol=0.075mol,因此生成氢气的质量为0.075mol×2=0.15g;(2)加入300 mL NaOH溶液反应后,亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,溶液中的溶质主要是NaCl。根据钠离子守恒可知氯化钠的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,为0.3L×2mol//L=0.6mol,如不考虑混合后溶液体积变化,该溶质的物质的量浓度为0.6mol÷0.5L=1.2mol/L;(3)根据氯原子守恒可知原盐酸中溶质的物质的量是0.6mol,浓度是0.6mol÷0.2L=3.0mol/L;(4)向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化,这说明溶液中全部是亚铁离子,其中与盐酸反应放出氢气消耗铁的物质的量是0.075mol,质量是0.075mol×56g/mol=4.2g。根据方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+可知关系式为Fe~Fe2O3,所以氧化铁的物质的量是,则原混合物中铁的物质的量是0.075mol+0.05mol=0.125mol,质量是0.125mol×56g/mol=7g。