Question

將54.4g鐵粉和氧化鐵的混合物中加入200mL的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，放出氫氣4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN不顯紅色，且無(wú)固體剩余物，求：
（1）混合物鐵和氧化鐵各是多少克？
（2）原稀硫酸物質(zhì)的量濃度？
（3）反應(yīng)后得到FeSO₄的物質(zhì)的量是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：鐵粉和氧化鐵的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，放出氫氣，反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN不顯紅色，且無(wú)固體剩余物，則最終溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，發(fā)生反應(yīng)：Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，計(jì)算生成4.48L氫氣時(shí)消耗Fe、H₂SO₄的物質(zhì)的量，設(shè)原混合物中Fe₂O₃的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)化學(xué)方程式表示出與氧化鐵反應(yīng)消耗Fe、H₂SO₄的物質(zhì)的量，再根據(jù)混合物總質(zhì)量列方程計(jì)算．
（1）根據(jù)m=nM計(jì)算混合物鐵和氧化鐵的質(zhì)量；
（2）根據(jù)n=

n

V

計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)硫酸根離子守恒計(jì)算FeSO₄的物質(zhì)的量．

解答： 解：鐵粉和氧化鐵的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，放出氫氣，反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN不顯紅色，且無(wú)固體剩余物，則最終溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，
反應(yīng)生成 H₂的物質(zhì)的量為：

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，則：
    Fe+H₂ SO₄=FeSO₄+H₂↑
0.2mol  0.2mol   0.2mol
設(shè)原混合物中Fe₂O₃的物質(zhì)的量為xmol，則：
   Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O
x mol x mol  3x mol
由題意可知，（x+0.2）mol×56g/mol+x mol×160g/mol=54.4g，
解得x=0.2mol，
（1）混合物中m（Fe₂O₃）=0.2 mol×160 g?mol^-1=32 g，m（Fe）=54.4g-32g=22.4g，
答：鐵的質(zhì)量為22.4g，氧化鐵的質(zhì)量為32g．
（2）n（H₂SO₄）=（3x+0.2）mol=（3×0.2+0.2）mol=0.8mol，則c（H₂SO₄）=

0.8mol

0.2L

=4mol/L
答：原稀硫酸的濃度為4mol/L．
（3）根據(jù)硫酸根守恒：n（FeSO₄）=n（H₂SO₄）=0.8mol，
答：生成硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.8mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算，明確發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，注意根據(jù)方程式解答，側(cè)重考查學(xué)生的分析思維能力，難度中等．