Question

4．向一定量的Fe、FeO、Fe₂O₃的混合物中，加入100mL 1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况下）的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，则原混合物中铁元素的质量分数为（　　）

• A． 无法计算
• B． 77.8%
• C． 84.1%
• D． 81.4%

Answer 1

分析 Fe、FeO、Fe₂O₃的混合物中加入盐酸恰好使混合物完全溶解，生成了铁的氯化物，因加入KSCN 溶液，无血红色出现，说明只生成氯化亚铁，根据氯元素守恒可知道氯化亚铁的量，进而求得铁元素的质量，根据HCl的物质的量可结合氢气的物质的量可计算O的质量，进而可计算 混合物中铁元素的质量分数．

解答 解：用盐酸溶解后，得到的产物加 KSCN 溶液，无血红色出现，说明得到的产物是氯化亚铁，即混合物中的铁元素全在氯化亚铁中，
盐酸的物质的量为：1mol．L^-1×0.1L=0.1mol，
根据氯元素守恒，则n（Fe）=n（FeCl₂）=$\frac{1}{2}$×n（HCl）=0.05mol，
m（Fe）=0.05mol×56g/mol=2.8g，
根据H元素守恒，有2HCl$\stackrel{FexOy}{→}$H₂O，2HCl$\stackrel{Fe}{→}$H₂，
生成氢气的物质的量为：n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，消耗HCl的物质的量为：0.01mol×2=0.02mol，
则与氧化物反应的HCl的物质的量为：0.1mol-0.02mol=0.08mol，
所以氧化物中含有n（O）=$\frac{0.08mol}{2}$=0.04mol，
m（O）=0.04mol×16g/mol=0.64g，
则混合物中铁元素的质量分数为：$\frac{2.8g}{2.8g+0.64g}$=81.4%，
故选D．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，采用原子守恒或得失电子守恒可简化计算，试题培养了学生的化学计算能力．