题目

将某铁和氧化铁的混合物27.2g,投入到100ml某浓度的硫酸溶液中,
恰好完全反应,并产生2.24 L H2（标况下）.相反应后的溶液中滴入NH4SCN溶液,溶液不显红色,使计算：
（1）写出有关反应的离子方程式
（2）混合物中含Fe?mol,Fe2O3?mol.所用硫酸溶液的物质的量浓度?mol.L-1

提问时间：2020-10-17

答案

根据化学方程式进行计算,题目中发生的反应有：
Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2↑
Fe2O3 + 3H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe + Fe2(SO4)3 =3FeSO4
根据反应中生成的氢气可以求得参加第一个反应的铁.
而最后溶液中不存在Fe3+,所以混合物中的铁粉除了和硫酸直接反应的外,和氧化铁中的三价铁离子正好反应,即有后两个反应的（总反应）加和
Fe2O3 Fe~3H2SO4
1mol 1mol
说明参加后两个反应的铁和氧化铁的物质的量的比为1：1.
所以设和硫酸铁反应的铁的物质的量为x摩尔,那么固体混合物中的氧化铁也为x摩尔,
设生成氢气2.24L（标准状况）0.1摩尔,需要铁的物质的量为y
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
1 1
y 0.1mol
解y= 0.1mol.
最后溶液中Fe2+的物质的量为所有Fe元素的物质的量=0.4mol
所以SO42-的物质的量也为0.4mol（最后溶液为FeSO4,Fe2+:SO42-=1:1)
C(H2SO4)=n/V=0.4/0.1=4mol/L