铁粉和氧化铁的混合物共48.8g,加到700ml稀硫酸重,恰好完全反应,得到2.24L的氢气(标况),向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,振荡溶液未见红色(1)混合物中铁和氧化铁各有多少克?(2)原稀硫酸溶液中硫酸的物质的量浓度
铁粉和氧化铁的混合物共48.8g,加到700ml稀硫酸重,恰好完全反应,得到2.24L的氢气(标况),向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,振荡溶液未见红色(1)混合物中铁和氧化铁各有多少克?(2)原稀硫酸溶液中硫酸的物质的量浓度
:①Fe:16.8g Fe2O3:32g ②1mol•L-1
提示:有关反应式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ,Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 ,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。
由题意:加入KSCN溶液未见红色,说明Fe3+与Fe已完全反应。
设Fe为xmol,Fe2O3为ymol
可根据得失电子守恒直接列式:xmol×2=2ymol×1+2.24l/22.4l/mol×2
再根据总质量48.8g列式:56g•mol-1•xmol+160g•mol-1•y=48.8g
联立求解即可
分析:向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,振荡溶液未见红色,说明产物都是Fe2+,则实际的反应是两部分:Fe和Fe3+反应生成Fe2+,这部分没有气体产生;Fe和硫酸反应生成H2和Fe2+
1)与硫酸反应的铁的物质的量=n(H2)=0.1 mol
于是固体中有43.2 g(=48.8-56*0.1)的Fe和Fe2O3的混合物在溶解后互相反应了,且这部分Fe和Fe2O3的物质的量之比为1:1,所以这部分Fe的物质的量=Fe2O3的物质的量=0.2 mol(=43.2/(160+56))
所以固体混合物中
m(Fe2O3)=160*0.2=32 g
m(Fe)=56+(0.2+0.1)=16.8 g
2)由于恰好反应,最后的产物只有FeSO4
所以n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)+2·n(Fe2O3)=0.7 mol
c(H2SO4)=0.7/(700/1000)=1 mol/L