Question

19．将3.84g Fe和Fe₂O₃的混合物溶于120mL的盐酸，刚好完全反应，生成0.03mol H₂，若反应后的溶液中无Fe³⁺，且溶液体积不变，试求：
（1）原混合物中Fe₂O₃1.6 g；
（2）原盐酸的物质的量浓度1mol•L^-1．

Answer 1

分析 混合物与盐酸恰好完全反应，反应后的溶液中无Fe³⁺，说明溶液中的溶质为FeCl₂，发生反应：Fe+Fe₂O₃+6HCl=3FeCl₂+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，计算生成0.03mol氢气时消耗Fe、HCl的物质的量，设原混合物中Fe₂O₃的物质的量为xmol，根据化学方程式表示出与氧化铁反应消耗Fe、HCl的物质的量，再根据混合物总质量列方程计算解答．

解答 解：混合物与盐酸恰好完全反应，反应后的溶液中无Fe³⁺，说明溶液中的溶质为FeCl₂，
反应生成0.03mol H₂，则：
     Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
0.03mol  0.06mol   0.03mol
设原混合物中Fe₂O₃的物质的量为xmol，则：
  Fe+Fe₂O₃+6 HCl=3FeCl₂+3H₂O
x mol x mol 6x mol
由题意可知，（x+0.03）mol×56g/mol+x mol×160g/mol=3.84g，
解得x=0.01mol，
（1）混合物中m（Fe₂O₃）=0.01 mol×160 g•mol^-1=1.6 g，
故答案为：1.6；
（2）n（HCl）=（6x+0.06）mol=（0.06+0.06）mol=0.12mol，
则c（HCl）=$\frac{0.12mol}{0.12L}$=1mol/L
故答案为：1．

点评 本题考查混合物计算、根据反应方程式进行的计算，难度中等，明确溶液中发生的化学反应是解答本题的关键，注意氧将化铁与盐酸、Fe与氯化铁的反应写成总反应式，可以简化计算．