Question

【题目】1.92gFe和Fe2O3的混合物溶于200mL盐酸中，生成0.336L（标准状况下）氢气，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显红色。为让溶液中的金属离子恰好完全沉淀，消耗了400mL0.750 mol/L的氢氧化钠溶液。则：

（1）产生的氢气中所含的分子数为___。

（2）混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比为___。

（3）盐酸的物质的量浓度为___mol·L-1。

Answer 1

【答案】0.015NA（或9.03×1021） 2：1 1.5

【解析】

将铁和氧化铁的混合物加入盐酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成氯化亚铁，为让溶液中的金属离子恰好完全沉淀，消耗了400mL0.750 mol/L的氢氧化钠溶液，而且使铁完全转化成氢氧化亚铁，

（1）生成0.336L（标准状况下）氢气，氢气的物质的量==0.015mol，则氢气的分子数为0.015NA（或0.015×6.02×1023=9.03×1021）

（2）只有铁和盐酸反应产生氢气，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成氯化亚铁；设原混合物中，Fe的物质的量为xmol，Fe2O3的物质的量为ymol，过程中发生的反应为：

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 2FeCl3+Fe=3FeCl2 Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

1 2 2 1 1 1

y 2y 2y y x-y x-y

根据反应中各物质的关系和题中已知条件可得：x-y=0.015mol，56x+160y=1.92

解得：x=0.02mol，y=0.005mol

混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比=0.02mol：0.005mol =4：1，

答案为：4：1；

（3）消耗了400mL0.750的氢氧化钠溶液，物质的量=0.4L×0.750mol/L=0.3mol，根据铁元素守恒，亚铁离子的物质的量为0.01mol+0.005mol×2=0.02 mol， 0.02mol FeCl2与氢氧化钠溶液反应消耗氢氧化钠0.04mol，说明反应中盐酸过量，剩余的氢氧化钠中和过量的盐酸，因此过量的盐酸的物质的量=0.3 mol-0.04mol=0.26mol，根据反应方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，Fe和Fe2O3消耗盐酸的物质的量=2×0.02mol=0.04 mol，则盐酸总的物质的量为0.26mol+0.04mol=0.3mol，故盐酸的物质的量浓度为mol·L-1。

答案为：1.5。