Question

3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于120 mL的盐酸，刚好完全反应。生成0.03 mol H2，向反应后的溶液中加入KSCN检

3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于120 mL的盐酸，刚好完全反应。生成0.03 mol H2，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显色。试求：

（1）原混合物中Fe2O3和Fe的质量分别为多少。

（2）原盐酸的物质的量浓度。

Answer 1

解：设混合物中氧化铁物质的量为x;与盐酸反应的铁物质的量为y；
(1)Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
1 2 1
y 2y 0.03mol 列比例解出y=0.03mol 2y=0.06mol
Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2O
2FeCl3 + Fe == 3 FeCl2 由此可知与氯化铁反应的单质铁物质的量为x
结合题意得：（160g/mol+56g/mol）.x +0.03mol×56g/mol=3.84g 解出：x=0.01mol
氧化铁的质量为160g/mol×0.01mol=1.6g。铁的质量为(0.01mol+0.03mol)×56g/mol=2.24g
(2)原盐酸中溶质的物质的量浓度c(HCl)=(6x+2y)/0.12L=(0.06+0.06)mol/0.12L=1mol/L
答：（略）

Answer 2

与盐酸反应的铁的质量是56×0.03=1.68克
根据2Fe3+ ----Fe物质的量比为2/1，那么三氧化二铁与铁的质量比是160/56
原混合物中铁的质量为1.68＋（3.84-1.68）×56/（160+56）=2.24克
原混合物中三氧化二铁的质量为3.84-2.24=1.6克
0.03摩尔氢气对应0.03×2=0.06摩尔氯化氢
1.6/160=0.01摩尔三氧化二铁对应0.06摩尔氯化氢
原氯化氢的物质的量浓度为0.06×2/0.12=1.0mol/L。

Answer 3

(1)Fe和盐酸反应生成H2，Fe2O3和盐酸反应不生成H2。
所以和H+反应生成H2的 n1(Fe) = n(H2) = 0.03mol
另外，由于加入KSCN检验，溶液不显色，说明还有Fe与Fe3+反应，恰好完全生成Fe2+。
Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
所以和Fe3+反应的Fe的物质的量：Fe3+物质的量 = 1:2
即[n(Fe) - 0.03] : [2*n(Fe2O3)] = 1:2
又因为质量：
56*n(Fe)+160*n(Fe2O3) = 3.84g
解得：n(Fe) = 0.04mol,n(Fe2O3) = 0.01mol
所以m(Fe) = 56*0.04 = 2.24g
m(Fe2O3) = 160*0.01 = 1.6g

(2) 反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显色，所以只有Fe2+
Fe + 2Fe3+ ==3Fe2+ Fe = Fe2+ = H2
x 2x 3x 0.03 0.03 0.03
3.84=(X+0.03)*56+x*160 x=0.01mol
n(Fe2+)=3*0.01+0.03=0.06mol
n(cl-)=2n(Fe2+)=0.12mol
c=0.12/(120/1000)=1mol/L