向一定量的Fe、FeO、Fe2O3混合物中加入1.00mol/l的盐酸100ml,可恰好使混合物完全溶解,放出224ml标准状况下的气体,向所得溶液中加入硫氰化钾,无血红色出现. (1)若用足量的CO在高温下还
问题描述:
向一定量的Fe、FeO、Fe2O3混合物中加入1.00mol/l的盐酸100ml,可恰好使混合物完全溶解,放出224ml标准状况下的气体,向所得溶液中加入硫氰化钾,无血红色出现.
(1)若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁的质量是多少?
(2)求原混合物中铁元素的质量分数.
答
(1)固体混合物与盐酸恰好反应,向反应所得的溶液中加入硫氰化钾,无红色出现,说明反应最终溶液为FeCl2,根据元素守恒故n(Fe)=n(FeCl2)=
n(Cl-)=1 2
n(HCl)=1 2
×1.00mol/L×0.1L=0.05mol,故还原能得到m(Fe)=0.05mol×56g/mol=2.8g,1 2
答:还原混合物能得到铁的质量是2.8g;
(2)HCl中H元素,一部分与混合物中O结合生成H2O,一部分生成H2,根据H元素守恒有,n(HCl)=2n(H2O)+2n(H2),故n(H2O)=)=
×(1.00mol/L×0.1L-2×1 2
)=0.04mol,则混合物中n(O)=n(H2O)=0.04mol,混合物中m(O)=0.04mol×16g/mol=0.64g,0.224L 22.4L/mol
由(1)中计算可知,混合物中m(Fe元素)=2.8g,
故混合物中w(Fe元素)=
×%=81.4%,2.8g 2.8g+0.64g
答:混合物中Fe元素质量分数为81.4%.