Question

（6分）將3.84 g Fe和Fe₂O₃的混合物溶于120 mL的鹽酸，剛好完全反應，生成0.03 mol H₂，若反應后的溶液中無Fe³⁺，且溶液體積不變，試求：
（1）原混合物中Fe₂O₃和Fe的質量分別為多少？
（2）原鹽酸的物質的量濃度。

Answer 1

（1）m(Fe)="2.24" g  m(Fe₂O₃)=" 1.6" g  （2）1 mol/L

考查根據方程式進行的有關計算。
（1）設原混合物中Fe和Fe₂O₃的物質的量分別為x mol、y mol
Fe₂O₃ + 6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O    Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺   Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑
y        2y             y   2y           (x-y)          (x-y)
x-y=0.03
56x+160y=3.84     解得x=0.04，y=0.01
故m(Fe)="0.04" mol×56 g·mol^-1="2.24" g
m(Fe₂O₃)="0.01" mol×160 g·mol^-1="1.6" g
（2）n(HCl)=2n(FeCl₂)=2[n(Fe)+2n(Fe₂O₃)]="2×0.06" mol="0.12" mol
c(HCl)="n(HCl)/V[HCl(aq)]=0.12" mol/0.12L="1" mol/L