Question

【题目】铁粉和氧化铁粉末的混合物共48.8g，加入到700mL的稀硫酸中，恰好完全反应，得到气体在标准状况下的体积是2.24L，向反应后的溶液中滴人NH4SCN溶液，搅拌均匀，溶液未见红色．求：
（1）混合物中铁粉的质量．
（2）原稀硫酸的物质的量浓度．

Answer 1

【答案】
（1）解：铁粉和氧化铁的混合物与稀硫酸恰好完全反应，当固体粉末完全溶解时，收集到标准状况下2.24L氢气的物质的量为n（H2）═ =0.1mol，当向溶液中滴几滴NH4SCN溶液时，溶液不显红色，说明最终得到硫酸亚铁，

将铁通入稀硫酸中发生的离子反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据铁和稀硫酸反应方程式知，生成0.1mol氢气需要铁的物质的量为0.1mol，

设铁的物质的量为xmol，氧化铁的物质的量为ymol，根据转移电子守恒及质量守恒，可得：56x+160y=48.8、2（x﹣0.1）=2y（3﹣2），解得：x=0.3、y=0.2，（1）混合物中铁粉的质量为：m（Fe）=0.3mol×56g/mol=16.8g，

答：混合物中铁的质量为16.8g．

（2）解：根据原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3）=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol，

所以原硫酸的物质的量浓度为： =1mol/L，

答：所加硫酸的物质的量浓度是1mol/L

【解析】铁粉和氧化铁的混合物与稀硫酸恰好完全反应，当固体粉末完全溶解时，收集到标准状况下2.24L氢气的物质的量为n（H2）═ =0.1mol，当向溶液中滴几滴NH4SCN溶液时，溶液不显红色，说明最终得到硫酸亚铁，发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 根据铁和稀硫酸反应方程式知，生成0.1mol氢气需要铁的物质的量为0.1mol，设铁的物质的量为x，氧化铁的物质的量为y，根据转移电子守恒及二者质量列方程解答，（1）根据m=nM计算混合物中铁的质量；（2）根据原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3），再根据c= 计算．