Question

向一定量的Fe、FeO、Fe₂O₃混合物中加入1.00mol/l的盐酸100ml，可恰好使混合物完全溶解，放出224ml标准状况下的气体，向所得溶液中加入硫氰化钾，无血红色出现．
（1）若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁的质量是多少？
（2）求原混合物中铁元素的质量分数．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）固体混合物与盐酸恰好反应，向反应所得的溶液中加入硫氰化钾，无红色出现，说明反应生成FeCl₂，根据Fe、Cl元素守恒可得n（Fe）=n（FeCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

n（HCl），再根据m=nM计算得到Fe的质量；
（2）HCl中H元素，一部分与混合物中O结合生成H₂O，一部分生成H₂，根据H元素守恒有，n（HCl）=2n（H₂O）+2n（H₂），计算计算混合物氧元素质量，结合（1）可得混合物总质量，混合物中Fe元素质量分数=

Fe元素质量

混合物总质量

×100%．

解答： 解：（1）固体混合物与盐酸恰好反应，向反应所得的溶液中加入硫氰化钾，无红色出现，说明反应最终溶液为FeCl₂，根据元素守恒故n（Fe）=n（FeCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×1.00mol/L×0.1L=0.05mol，故还原能得到m（Fe）=0.05mol×56g/mol=2.8g，
答：还原混合物能得到铁的质量是2.8g；
（2）HCl中H元素，一部分与混合物中O结合生成H₂O，一部分生成H₂，根据H元素守恒有，n（HCl）=2n（H₂O）+2n（H₂），故n（H₂O）=）=

1

2

×（1.00mol/L×0.1L-2×

0.224L

22.4L/mol

）=0.04mol，则混合物中n（O）=n（H₂O）=0.04mol，混合物中m（O）=0.04mol×16g/mol=0.64g，
由（1）中计算可知，混合物中m（Fe元素）=2.8g，
故混合物中w（Fe元素）=

2.8g

2.8g+0.64g

×%=81.4%，
答：混合物中Fe元素质量分数为81.4%．

点评：本题考查混合物的有关计算，题目涉及反应较多，注意利用守恒思想进行计算，侧重对解题方法技巧与学生思维能力的考查，难度中等．