Question

向一定量的Fe、FeO、Fe₂O₃混合物中加入1.00mol·L^－1的盐酸100mL，可恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体．向所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现．

(1)若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是多少？

(2)求原混合物中铁元素的质量分数

Answer 1

答案：
解析：

(1)解一：设混合物中Fe、FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y、z． 　　反应：Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O、FeO＋2HCl＝FeCl2＋H2O、 　　　　　　z　　6z　　　2z　　　　　　y　　2y　　y 　　Fe＋2FeCl3＝3FeCl2、　　Fe＋　2HCl　＝　FeCl2＋H2↑ 　　z　　2z　　　3z　　　(x－z)　2(x－z)　　(x－z)　(x－z) 　　∵6z＋2y＋2(x－z)＝2x＋2y＋4z＝0.1L×1mol·l－1＝0.1mol 　　∴铁的物质的量＝(2x＋2y＋4z)＝0.1mol÷2＝0.05mol 　　∴铁的质量＝0.05mol×56g·mol－1＝2.80g 　　解二：由反应可知最后溶液为FeCl2溶液，其中所含铁的质量与一氧化碳还原所得的铁等量． 　　∵＝0.1L×1mol/L＝0.1mol　　∴＝0.05mol 　　∴nFe＝0.05mol　　∴mFe＝0.05mol×56g/mol＝2.8g 　　(2)解：∵nH2＝＝0.01mol　　∵盐酸中＝0.1mol 　　∴反应生成的水中＝0.1mol－0.01mol×2＝0.08mol 　　∴反应生成的水中n0＝＝0.04mol 　　m0＝0.04mol×16g/mol＝0.64g 　　∴混合物的质量＝2.8g＋0.64g＝3.44g 　　∴ωFe＝×100％＝81.4％ 　　答：铁的质量是2.80克，铁的质量分数是81.4％．