Question

若不考虑空气等因素的影响，请完成下列问题：

（1）将10 g铁粉加入到50 mL 2 mol·L^-1的稀硫酸中，充分反应后生成硫酸亚铁的物质的量为______________。

（2）将a g生铁（成分是Fe和C）加入到b mL 2 mol·L^-1的稀硫酸中，充分反应后生成氢气c L（标准状况），溶液中有黑色固体剩余。再加入少量稀硫酸，黑色固体不溶解，则生铁中Fe的质量分数是______________（用代数式表示）。

（3）将a g处理过的废铁屑（成分是Fe和Fe₂O₃）加入到b mL 2 mol·L^-1的稀硫酸中，生成氢气c L（标准状况）。充分反应后生成硫酸亚铁的物质的量取值范围为：______________＜n(FeSO₄)≤______________ (用代数式表示)。

Answer 1

（1）0.1 mol  (2)  (3)mol   mol 

解析：（1）铁粉过量，以不足量稀硫酸计算n(FeSO₄)=0.1 mol。

（2）Fe%=

（3）若废铁屑中只有Fe，无Fe₂O₃，生成FeSO₄量最少，n(FeSO₄)=n(H₂)=mol，若废铁屑中Fe、Fe₂O₃对H₂SO₄过量或不足，情况复杂，但根据硫元素守恒易知n(FeSO₄)≤n()=b×10^-3 L×2 mol·L^-1，所以mol＜n(FeSO₄)≤2b×10^-3 mol。