将48.8克铁粉和氧化铁粉末的混合物,溶于800mL稀硫酸中,恰好完全反应.在标准状况下收集到2.24L氢气,且反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色.求稀硫酸的物质的量浓度.0.875mol/L
将48.8克铁粉和氧化铁粉末的混合物,溶于800mL稀硫酸中,恰好完全反应.在标准状况下收集到2.24L氢气,且反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色.求稀硫酸的物质的量浓度.
0.875mol/L
Fe + 2H+ = H2 (g) + Fe2+ (3)
1 2 1
2.24/22/4 = 0.100 mol
参与此反应的Fe和H+分别为0.100和0.200 mol
0.100molFe为5.6克, 其余的43.2克为Fe和Fe2O3的混合物,设其中为Fe为a mol (56a 克)
Fe2O3 +6H+ = 2Fe3+ + 3H2O (1)
1 6 2
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ (2)
2 1
2a a
根据(2), Fe3+为2a mol,相当于Fe2O3为a mol (160a 克)
56a + 160a = 43.2
a = 0.200mol
根据(1), 0.200mol Fe2O3与0.200*6 = 1.200molH+反应。(3)中参与反应的H+为0.200mol, 即800mL稀硫酸中含H+为1.200+0.200 = 1.400mol, 硫酸为1.400/2 = 0.700mol, 稀硫酸的物质的量浓度: 0.700mol/0.800L = 0.875 mol/L
硫酸是先与氧化铁反应的,生产硫酸铁和水,反应生成的氢气只有铁跟硫酸反应得到,所以可以先求出反应生成氢气的铁的物质的量为0.1mol,即质量为5.6g。反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色也就是已知反应后的溶液中不含三价铁离子,也就是铁粉除了反应生成氢气外,还要与三价铁离子反应生成二价铁离子,而按照铁单质与三价铁离子反应的方程式,一个铁分子与两个三价铁离子反应,每个氧化铁分子中有两个铁原子,所以除去前述的5.6g铁外,剩余的混合物中铁粉与氧化铁粉末的物质的量是相等的,可以算出其物质的量为0.2mol。需要与硫酸反应的只有前述的0.1mol铁和算出的0.2mol氧化铁,剩下的计算你自己算吧,我很懒的。
n(H2)=V/Vm=2.24/22.4=0.1molFe+H2SO4=FeSO4+H2↑1 1 10.1mol 0.1mol 0.1molFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 1 3 1x 3x xFe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 1 1x x因为铁和氧化铁一共48.8克,则:56×0.1+56x+160x=48.8 解得:x=0.2mo...