Question

向Fe和Fe₂O₃组成的3.84g 混合物中加入溶于120mL某浓度的盐酸，恰好完全反应，生成672mLH₂（标准状况下），若向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液不呈红色．试求：
（1）原混合物中Fe₂O₃和Fe的质量分别为多少？

 

（2）原盐酸的物质的量浓度．

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：混合物与盐酸恰好完全反应，所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为FeCl₂，发生反应：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，设原混合物中Fe和Fe₂O₃的物质的量分别为xmol、ymol，表示出与HCl反应的Fe的物质的量，结合氢气的体积与二者质量之和列方程计算，再根据m=nM计算Fe和Fe₂O₃的质量，根据氯离子守恒参与反应的n（HCl）=2n（FeCl₂），根据Fe元素守恒可知n（FeCl₂）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃），再根据c=

n

V

计算HCl的物质的量浓度．

解答： 解：（1）生成氢气物质的量为：

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
设原混合物中Fe和Fe₂O₃的物质的量分别为x、y，则：
Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O  
ymol     2ymol        
  Fe+2 Fe³⁺=3Fe²⁺  
ymol  2ymol           
   Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
（x-y）mol  （x-y）mol
根据题意，得方程：x-y=0.03mol 
56x+160y=3.84g   
联立方程，解得x=0.04mol，y=0.01mol
故m（Fe）=0.04 mol×56 g?mol^-1=2.24 g
m（Fe₂O₃）=0.01 mol×160 g?mol^-1=1.6 g
故答案为：m（Fe）=2.24 g、m（Fe₂O₃）=1.6 g；
（2）参与反应的n（HCl）=2n（FeCl₂）=2[n（Fe）+2n（Fe₂O₃）]=2×[0.04mol+2×0.01mol]=0.12 mol
c（HCl）=0.12 mol÷0.12L=1.0 mol/L
故答案为：1.0 mol/L．

点评：本题考查混合物计算、根据反应方程式进行的计算，难度中等，明确溶液中发生的化学反应是解答本题的关键，注意（2）中利用原子守恒等来解答．