Question

将27.2g生锈的铁屑投入足量的稀盐酸中，充分反应后得到氢气2.24L（标准状况下）经测定，反应后的溶液中既没有Fe³⁺，也没有残留 固体，求生锈铁屑中铁屑（主要成分为Fe₂O₃）的质量分数．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：由信息可知，发生Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，反应后的溶液中既没有Fe³⁺，也没有残留固体，结合反应方程式及电子守恒计算．

解答： 解：反应后的溶液中既没有Fe³⁺，也没有残留固体，发生Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，n（H₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，由Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知消耗Fe为0.1mol，
设铁的物质的量为x，氧化铁的物质的量为y，由Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，则，

56x+160y=27.2g (x-0.1)mol×(2-0)=2ymol×(3-2)

，
解得x=0.2mol，y=0.1mol，
生锈铁屑中铁屑的质量分数为

0.2mol×56g/mol

27.2g

=41.2%，
答：生锈铁屑中铁屑的质量分数为41.2%．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的氧化还原反应及电子守恒、质量守恒的应用为解答的关键，侧重分析、计算能力的考查，题目难度不大．