题目内容
【题目】在15g铁和氧化铁的混合物中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L(标准状况)。当反应停止后,铁和氧化铁均无剩余,且溶液中无Fe3+存在。为了中和过量H2SO4,并使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共耗用3 mol/L NaOH溶液200mL。求:
(1)混合物中铁的质量为 g
(2)稀H2SO4的物质的量浓度为 mol·L-1
【答案】(1)7(2) 2
【解析】
试题分析:(1)铁和氧化铁与硫酸反应均无剩余,且溶液中无Fe3+存在,反应生成FeSO4,生成氢气为=0.075mol,
设Fe、氧化铁的物质的量分别为xmol、ymol,则:
根据二者质量,可得:56x+160y=15
根据电子转移守恒,可得:2x=2y+0.075×2
联立方程,解得x=0.125,y=0.05
故m(Fe)=0.125mol×56g/mol=7g;
(2)铁和氧化铁与硫酸反应后溶液中溶质为FeSO4、H2SO4,加入NaOH使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,产生反应后的溶液溶质只有Na2SO4,根据硫酸根守恒则n(H2SO4)=n(Na2SO4),根据钠离子守恒则n(Na2SO4)=n(NaOH)=
×3mol/L×0.2L=0.3mol,c(H2SO4)=
=2mol/L。
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