Question

一道高中化学题目

将一定量的Fe，Fe2O3和CuO的混合物放入体积为100ml，浓度为2.2mol.L-1的H2SO4溶液中，充分反应后，生成气体896ml，得到不溶固体1.28g。过滤后，滤液中的金属离子只有Fe2+（假设滤液中的金体积仍为100ml）。向滤液中加入2mol.L-1 NaOH溶液至40ml 时开始出现沉淀。求混合物中Fe，Fe2O3，和CuO的质量分别是多少

Answer 1

Fe2O3+Fe+3H2SO4=3FeSO4+3H2O
Fe+CuO+H2SO4=Cu+FeSO4
Fe+H2SO4=H2+FeSO4
滤液中的金属离子只有Fe2+说明铁单质够多，滤液中加入2mol.L-1 NaOH溶液至40ml 时开始出现沉淀说明硫酸过量。因此1.28g都是Cu，有1.28/64=0.02mol，
CuO的质量为0.02*80=1.6g.
NaOH 2*0.04=0.08mol，H2SO4 0.1*2.2=0.22mol，生成的FeSO4 0.22-0.08/2=0.18mol。
H2 0.896/22.4=0.04mol，所以第一反应式FeSO4 0.18-0.02-0.04=0.12mol，
Fe2O3 质量0.12*160=19.2g，Fe质量（0.12/3+0.02+0.04）*56=5.6g。