Question

向一定量的Fe₂O₃和Fe的混合物中加50mL 2mol?L^-1 H₂SO₄，在一定条件下恰好使混合物完全溶解，并放出224mL（标准状况）的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，那么混合物中铁的质量为多少克？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：在所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明反应生成了硫酸亚铁，根据硫酸的物质的量可知硫酸亚铁的物质的量；标况下224mL气体为氢气，其物质的量为：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，铁与稀硫酸反应生成0.01mol氢气的同时会生成0.01mol硫酸亚铁，据此可以计算出铁与铁离子反应生成的亚铁离子的物质的量，从而得出 混合物中铁的总质量．

解答： 解：反应后的溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明反应生成了硫酸亚铁，根据硫酸根守恒可知：n（FeSO₄）=n（H₂SO₄）=0.05L×2mol/L=0.1mol，
标况下224mL气体为氢气，其物质的量为：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，根据反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑可知，则生成0.01mol氢气时会生成0.01molFeSO₄，消耗铁的物质的量为：n（Fe）=n（H₂）=0.01mol，
反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺生成的FeSO₄的物质的量为：0.1mol-0.01mol=0.09mol，则该反应中消耗铁的物质的量为：n（Fe）=0.09mol×

1

3

=0.03mol，
所以原混合物中铁的总物质的量为：0.01mol+0.03mol=0.04mol，质量为：56g/mol×0.4mol=22.4g，
答：混合物中铁的质量为22.4g．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确题干信息及发生反应的原理为解答关键，注意质量守恒定律在化学计算中的应用方法，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．