Question

含有Fe,Fe2O3,CuO的混合物粉末，与110mL2mol/L的H2SO4完全反应后，的H2896mL（标准状况）。将反应物过滤，

要详细过程，谢谢

Answer 1

Fe+ H2SO4 = H2 + FeSO4 ,
H2 896mL（标准状况）/22.4L = x mMol/1 Mol,
得到氢气 x=896mL*1Mol/22.4L=40 mMol,
参与该反应的 H2SO4 是 40 mMol,富余 H2SO4 量的计算：
2 mMol/mL *110 ml - 40 mMol=180 mMol,
富余的硫酸与氧化铁反应，成为硫酸铁[Fe2(SO4)3]溶液。
Fe2O3 + 3 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3 H2O,
硫酸铁[Fe2(SO4)3]又与Fe发生氧化还原反应，生产Fe2+离子，理由是最后的滤液中没有Fe3+,只有Fe2+。就是说，Fe既和硫酸反应置换出氢气，又同时与3价铁离子氧化还原最终成为+2价铁离子，且最终没有留下单质铁。反应式：
Fe + Fe2(SO4)3 = 3 FeSO4 .
180 mMol 硫酸，中和 180/3=60 mMol 的Fe2O3,
故 Fe2O3的质量数=（56*2+16*3）g/Mol * 60 mMol=9600 mg=9.6g;

将反应物过滤，滤渣干燥、冷却，滤渣应该仅是CuO，质量为1.28g，因为滤液中阳离子只有Fe2+，Fe3+全部被Fe还原完全。

将滤液溶液稀释至200mL，再从中取出50mL，逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，边滴边振荡，加至20mL时，开始出现沉淀，表明析出Fe(OH)2:
FeSO4 + 2 NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4,
NaOH 当量数=1 mMol/mL * 20 mL = 20 mMol,
Fe2+ 的当量数=20/2=10 mMol,这是50mL滤液的用量，对应于200mL的溶液，
Fe2+的当量数=10*4=40 mMol,其浓度=40/200 mMol/mL=0.2 Mol/L.