Question

【題目】鐵粉和氧化鐵粉末的混合物共48.8g，加入到700mL的稀硫酸中，恰好完全反應，得到氣體在標準狀況下的體積是2.24L，向反應后的溶液中滴人NH4SCN溶液，攪拌均勻，溶液未見紅色．求：
（1）混合物中鐵粉的質量．
（2）原稀硫酸的物質的量濃度．

Answer 1

【答案】
（1）解：鐵粉和氧化鐵的混合物與稀硫酸恰好完全反應，當固體粉末完全溶解時，收集到標準狀況下2.24L氫氣的物質的量為n（H2）═ =0.1mol，當向溶液中滴幾滴NH4SCN溶液時，溶液不顯紅色，說明最終得到硫酸亞鐵，

將鐵通入稀硫酸中發生的離子反應為：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，根據鐵和稀硫酸反應方程式知，生成0.1mol氫氣需要鐵的物質的量為0.1mol，

設鐵的物質的量為xmol，氧化鐵的物質的量為ymol，根據轉移電子守恒及質量守恒，可得：56x+160y=48.8、2（x﹣0.1）=2y（3﹣2），解得：x=0.3、y=0.2，（1）混合物中鐵粉的質量為：m（Fe）=0.3mol×56g/mol=16.8g，

答：混合物中鐵的質量為16.8g．

（2）解：根據原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3）=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol，

所以原硫酸的物質的量濃度為： =1mol/L，

答：所加硫酸的物質的量濃度是1mol/L

【解析】鐵粉和氧化鐵的混合物與稀硫酸恰好完全反應，當固體粉末完全溶解時，收集到標準狀況下2.24L氫氣的物質的量為n（H2）═ =0.1mol，當向溶液中滴幾滴NH4SCN溶液時，溶液不顯紅色，說明最終得到硫酸亞鐵，發生反應為：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 根據鐵和稀硫酸反應方程式知，生成0.1mol氫氣需要鐵的物質的量為0.1mol，設鐵的物質的量為x，氧化鐵的物質的量為y，根據轉移電子守恒及二者質量列方程解答，（1）根據m=nM計算混合物中鐵的質量；（2）根據原子守恒得n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）+2n（Fe2O3），再根據c= 計算．