Question

向Fe和Fe₂O₃組成的3.84g 混合物中加入溶于120mL某濃度的鹽酸，恰好完全反應(yīng)，生成672mLH₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），若向反應(yīng)后的溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液不呈紅色．試求：
（1）原混合物中Fe₂O₃和Fe的質(zhì)量分別為多少？

 

（2）原鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：混合物與鹽酸恰好完全反應(yīng)，所得溶液中加入KSCN溶液，無(wú)血紅色出現(xiàn)，說(shuō)明溶液中的溶質(zhì)為FeCl₂，發(fā)生反應(yīng)：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，設(shè)原混合物中Fe和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，表示出與HCl反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量，結(jié)合氫氣的體積與二者質(zhì)量之和列方程計(jì)算，再根據(jù)m=nM計(jì)算Fe和Fe₂O₃的質(zhì)量，根據(jù)氯離子守恒參與反應(yīng)的n（HCl）=2n（FeCl₂），根據(jù)Fe元素守恒可知n（FeCl₂）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算HCl的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）生成氫氣物質(zhì)的量為：

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
設(shè)原混合物中Fe和Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為x、y，則：
Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O  
ymol     2ymol        
  Fe+2 Fe³⁺=3Fe²⁺  
ymol  2ymol           
   Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
（x-y）mol  （x-y）mol
根據(jù)題意，得方程：x-y=0.03mol 
56x+160y=3.84g   
聯(lián)立方程，解得x=0.04mol，y=0.01mol
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
故答案為：m（Fe）=2.24 g、m（Fe₂O₃）=1.6 g；
（2）參與反應(yīng)的n（HCl）=2n（FeCl₂）=2[n（Fe）+2n（Fe₂O₃）]=2×[0.04mol+2×0.01mol]=0.12 mol
c（HCl）=0.12 mol÷0.12L=1.0 mol/L
故答案為：1.0 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算、根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行的計(jì)算，難度中等，明確溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，注意（2）中利用原子守恒等來(lái)解答．