Question

12．将13.6g带铁锈的铁片溶解于25mL、14mol/L的热的浓硫酸中，气体只有SO₂且体积为1.12L （标准状况）．将溶液稀释至l00mL，所得溶液遇KSCN溶液时无血红色出现．下列结论正确的是（　　）

• A． 反应中：转移电子3.01×l0²²个
• B． 反应后：剩余硫酸0.30 mol
• C． 原混合物：n（Fe₂O₃）：n（Fe）=l：2
• D． 所得溶液：c（FeSO₄）=1.7 mol/L

Answer 1

分析 将13.6g带铁锈的铁片溶解于25mL、14mol/L的热的浓硫酸中，将溶液稀释至l00mL，所得溶液遇KSCN溶液时无血红色出现，则反应后中溶质为FeSO₄、H₂SO₄，据Fe+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+SO₂↑+2H₂O，Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，并建立起铁和氧化铁的总质量为13.6g，建立起等式，进而求得铁和氧化铁的质量，结合铁元素守恒进行分析计算．

解答 解：Fe+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+SO₂↑+2H₂O
      56                                 22.4
     2.8                                 1.12
则：m1（Fe）=2.8g，
设Fe₂O₃mg，
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160                          1
m                          $\frac{m}{160}$
则：n（Fe₂（SO₄）₃）=$\frac{m}{160}$mol，故n（Fe³⁺）=2×$\frac{m}{160}$mol=$\frac{m}{80}$mol，
2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
2        56
$\frac{m}{80}$    $\frac{7m}{20}$
则：m2（Fe）=$\frac{7m}{20}$g，故 m1（Fe）+m2（Fe）+m（Fe₂O₃）=13.6g，2.8+$\frac{7m}{20}$+m=13.6，解得m=8g，故m（Fe₂O₃）=8g，所以m（Fe）=13.6g-8g=5.6g，
A、根据以上分析，反应中共转移电子为$\frac{5.6g}{56g/mol}$×2N_A=1.204×l0²³个，故A错误；
B、根据铁守恒反应后：剩余硫酸0.025×14-（$\frac{5.6g}{56g/mol}$+$\frac{8g}{160g/mol}$×2）=0.15mol，故B错误；
C、根据以上分析，原混合物：n（Fe₂O₃）：n（Fe）=$\frac{8g}{160g/mol}$：$\frac{5.6g}{56g/mol}$=1：2，故C正确；
D、根据铁守恒反应后c（FeSO₄）=（$\frac{5.6g}{56g/mol}$+$\frac{8g}{160g/mol}$×2）÷0.1L=2 mol/L，故D错误；
故选：C．

点评 本题考查有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生的反应原理为解题关键，注意利用守恒思想计算，侧重考查学生的分析思维能力及化学计算能力．