Question

【题目】向 Fe 和 Fe2O3 组成的 3.84g 混合物中加入 120mL 某浓度的盐酸，恰好完全反应，生成 672mL H2（标准状况下）；向反应后的溶液中滴加几滴 KSCN 溶液，溶液无明显变化。（结果保留三位有效数字）

（1）原混合物中Fe 的质量为____________g.

（2）所用盐酸的物质的量浓度为____________mol/L.

Answer 1

【答案】2.24 1.00

【解析】

混合物与盐酸恰好完全反应,所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为FeCl2,发生反应:Fe2H+=Fe2+H2、Fe2O36H+=2Fe3+3H2O、Fe2Fe3+=3Fe2+,设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol，结合氢气的体积与二者质量之和列方程计算,再根据m=nM计算Fe和Fe2O3的质量,根据氯离子守恒参与反应的n(HCl)=2n(FeCl2),根据Fe元素守恒可以知道n(FeCl2)=n(Fe)2n(Fe2O3),再根据c=n/V计算HCl的物质的量浓度。

(1)生成氢气物质的量为：=0.03mol,设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x、y,则：

Fe2O36H+=2Fe3+3H2O

ymol 2ymol

Fe2Fe3+=3Fe2+

ymol 2ymol

Fe2H+=Fe2+H2

(x-y)mol (x-y)mol

根据题意得方程：x-y=0.03mol,56x160y=3.84g，联立方程计算得：x=0.04mol 、y=0.01mol,故m(Fe)=0.04mol56g/mol=2.24g， m(Fe2O3)=0.01mol160g/mol=1.6g

本题答案为：2.24。

(2)参加反应的盐酸有下列关系：n(HCl)=2n(FeCl2)=2[n(Fe)2n(Fe2O3)]=2[0.04mol20.01mol]=0.12mol,c(HCl)==1.00mol/L ；

本题答案为：1.00.