Question

19．把48.8克铁粉和氧化铁粉末的混合物，溶于2升稀盐酸中，恰好完全反应，在标准状况下收集到氢气2.24升，且在反应后的溶液中不存在Fe³⁺，求：
（1）原混合物中铁和氧化铁各为多少克？
（2）原盐酸溶液的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）设出铁粉、氧化铁的物质的量，然后分别根据质量、电子守恒列式计算出二者的物质的量，最高价m=nM计算出铁粉、氧化铁的质量；
（2）盐酸恰好反应，则反应中恰好生成氯化亚铁，根据质量守恒定律计算出HCl的物质的量，最高价c=$\frac{n}{V}$计算出原盐酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）设48.8克混合物中含有Fe和Fe₂O₃的物质的量分别为x、y，
标准状况下2.24L氢气的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，在反应后的溶液中不存在Fe³⁺，说明反应后铁元素完全转化成Fe²⁺，
根据总质量可得：①56x+160y=48.8，
根据电子守恒可得：②2x=2y+0.1mol×2，
联立①②解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.3mol}\\{y=0.2mol}\end{array}\right.$，
则混合物中含有Fe的质量为：56g/mol×0.3mol=16.8g，含有氧化铁的质量为：160g/mol×0.2mol=32g，
答：原混合物中铁的质量为16.8g，氧化铁的质量为32g；
（2）稀盐酸恰好反应，且反应后溶液中不存在Fe³⁺，则HCl恰好反应生成氯化亚铁，根据质量守恒可知：n（HCl）=2n（FeCl₂）=2（0.3mol+0.2mol×2）=1.4mol，
所以原盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）=$\frac{1.4mol}{2L}$=0.7mol/L，
答：原盐酸的物质的量浓度为0.7mol/L．

点评 本题考查了化学方程式的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．