Question

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，得到氢气0.1mol，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，搅拌均匀，溶液未见红色．求：
（1）混合物中铁和氧化铁的质量．      
（2）原稀硫酸的物质的量浓度．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：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，收集到标况下的H₂ 0.1mol，当向溶液中滴几滴KSCN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计算各自物质的量；
（2）根据原子守恒得n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃），再根据c=

n

V

计算．

解答： 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，收集到标况下的H₂ 0.1mol，当向溶液中滴几滴KSCN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）m（Fe）=0.3mol×56g/mol=16.8g，m（Fe₂O₃）=0.2mol×160g/mol=32g，
答：混合物中铁的质量为16.8g，氧化铁的质量为32g．
（2）根据原子守恒得n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃）=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol，故原硫酸的物质的量浓度=

0.7mol

0.7L

=1mol/L，
答：所加硫酸的物质的量浓度是1mol/L．

点评：本题考查了混合物的计算，明确发生的反应是解本题关键，注意根据守恒思想进行计算，难度中等．