题目内容

20.有一瓶铁粉,因保存不好,其中有部分铁被氧化成Fe2O3.今取该铁粉0.766g进行试验,将其溶于过量盐酸,向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液未出现红色,再用水稀释至100mL,取出10mL通入氯气14.6mL(标况),恰好使溶液中无Fe2+,求该铁粉中铁的百分含量.

分析 首先,向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液未出现红色,说明里面没有3价铁离子,因为是过量的盐酸,所以里面都是亚铁离子了(不可能有单价铁).再用水稀释至100mL,取出10mL,所以氯气氧化的是全部的亚铁离子的十分之一.题目的思路是先用氯气和亚铁反应来算出铁离子的量,转化成铁原子的质量(注意先算出来的是十分之一),算出混合物中氧的质量并转化成氧的物质的量,再算出氧化铁的质量,最后很容易算出铁粉中铁的百分含量,由此分析解答.

解答 解:铁粉投入盐酸后,盐酸先与氧化铁反应,接着生成的铁离子与单质铁反应生成亚铁离子,最后单质铁与稀盐酸反应生成亚铁离子,
   Cl2 +2Fe2+=2Fe3++2Cl-
$\frac{14.6mL}{22400mL}$    0.0013mol
根据元素守恒,所以原铁元素物质的量为0.013mol,设氧化铁为xmol,铁为ymol,则$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.013}\\{160x+56y=0.766}\end{array}\right.$
解得y=0.0114所以铁的质量为56×0.0114=0.639g,所以铁粉中铁的百分含量为:$\frac{0.639g}{0.766g}×100%$=83.5%,答:该铁粉中铁的百分含量为:83.5%.

点评 本题考查了有关铁元素的计算,题目难度中等,采用原子守恒可简化计算,但解题时要注意氯气氧化的是全部的亚铁离子的十分之一.

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