Question

有一铁粉与氧化铁的混合物,质量为19.2g

将其完全溶解在150mL稀硫酸中，收集到3.36L标准状况下的氢气，向所得溶液中加入KSCN溶液，无明显变化。求所用稀硫酸的浓度

Answer 1

按照先后顺序，发生的反应如下：
Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O
Fe+Fe2(SO4)3 ====3FeSO4
合并为Fe+Fe2O3+3H2SO4====3FeSO4+3H2O （1）
最后发生：
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ （2）
然后根据题设倒推，分别求出（1）、（2）中消耗的硫酸的物质的量。分析如下：
由生成的氢气的体积可以测算发生（2）的Fe和H2SO4的物质的量。将这一反应所消耗的铁粉的质量从最初的19.2g中剔除，根据反应（1），余下的混合物正好是铁与氧化铁等物质的量的混合物。易求得混合物中氧化铁的物质的量，再根据（2）算出消耗的硫酸的量。

设反应2中消耗的Fe和H2SO4的物质的量分别为a，b，则
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
1mol 1mol 22.4L
a b 3.36L
1/a=1/b=22.4/3.36
a=b=0.15mol
此步消耗的铁粉质量为0.15*56=8.4g
19.2-8.4=10.8g
设原混合物中氧化铁的物质的量为x，则
x*160+x*56=10.8g
x=0.05mol
最后求出反应（1）所消耗的硫酸的物质的量，设其为c
Fe+Fe2O3+3H2SO4====3FeSO4+3H2O
1mol 3mol
0.05mol c
1/0.05=3/c
c=0.15mol
于是硫酸消耗总量为b+c=0.30mol
硫酸浓度为0.30/0.15=2mol/L

Answer 2

（1）11.2g （2） 2mol/L