Question

将54.4g铁粉和氧化铁的混合物中加入200mL的稀硫酸，恰好完全反应。放出氢气4.48L（标准状况）反应后的溶液

Answer 1

因为氧化性Fe3+>H+；所以将铁粉和氧化铁的混合物加入稀硫酸中，依次发生反应Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4；当三价铁反应完全后，再发生下面的反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；所以当有氢气生成时溶液中无三价铁，加入KSCN无红色物质生成，再次证明溶液中没有Fe3+。
解：（1）设反应后生成氢气的铁单质的物质的量为x；发生归中反应的氧化铁和铁的质量分别为y、z。
n(H2)=V/Vm=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
1 1
x 0.2mol
1/1=x/0.2mol；所以x=0.2mol；生成氢气的铁的质量为m1=n*M=0.2mol*56g/mol=11.2g；
所以发生Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4的氧化铁和铁的质量为（54.4-11.2）g=43.2g，且氧化铁和铁恰好完全反应。将Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4反应方程式相加，得到总反应方程式：
Fe2O3+3H2SO4+Fe=3FeSO4+3H2O
160 56
y z
160/56=y/z，y+z=43.2g；所以y=32g，z=11.2g；
所以m(Fe)=z+m1=11.2g*2=22.4g；m(Fe2O3)=32g；
（2）设原溶液中的硫酸的物质的量为n。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
1 1
n 0.2mol
1/1=n/0.2mol；n=0.2mol；
所以C=n/V=0.2mol/0.22L=0.91mol/L
所以原稀硫酸的物质的量浓度为0.91mol/L。
（3）设反应后得到FeSO4的质量为M。
Fe2O3+3H2SO4+Fe=3FeSO4+3H2O
56 456
11.2g M1
56/456=11.2g/M1，M1=91.2g；
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152
11.2g M2
56/152=11.2g/M2，M2=30.4g；
所以M=M1+M2=91.2g+30.4g=121.6g，n=m/M=121.6g÷152g/mol=0.8mol。
所以反应后得到FeSO4的物质的量为0.8mol

Answer 2

：（1）设反应后生成氢气的铁单质的物质的量为x；发生归中反应的氧化铁和铁的质量分别为y、z。
n(H2)=V/Vm=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
1 1
x 0.2mol
2）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2o Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；两步都消耗了硫酸
32g 1 1
0.2mol 0.6mol 0.2mol 0.2mol

CB=（0.6+0.2〕mol÷0.2L=4mol/L
3）设反应后得到FeSO4的质量为M。
Fe2O3+3H2SO4+Fe=3FeSO4+3H2O
56 456
11.2g M1
56/456=11.2g/M1，M1=91.2g；
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152
11.2g M2
56/152=11.2g/M2，M2=30.4g；
所以M=M1+M2=91.2g+30.4g=121.6g，n=m/M=121.6g÷152g/mol=0.8mol。

Answer 3

上面的第二小题错了把。
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2o Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；两步都消耗了硫酸
32g 1 1
0.2mol 0.6mol 0.2mol 0.2mol

CB=（0.6+0.2〕mol÷0.2L=4mol/L