Question

氧化铁 和铜的混合物

将氧化铁和铜的混合物17.6g溶于足量的稀盐酸中，再加铁粉9.8g，待铁粉消失后，溶液中无三价铁，此过程中共收集到H2为2.24L，则铜的质量为

求具体过程

Answer 1

设氧化铁的物质的量为xmol，铜的物质的量为ymol
通过氢气的体积可以求出：
与盐酸反应的铁粉的物质的量为0.1mol
铁粉9.8g，其物质的量=9.6/56=0.175mol
则与三价铁离子反应的铁粉为0.075mol
根据铁离子与单质铁以及铁离子与单质铜反应的离子方程式可知：
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
0.075mol
2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+
2y y
铁离子的物质的量为单质铜及其与铁离子反应的单质铁的总物质的量之和的两倍即：
2x=2(y+0.075)
而160x+64y=17.6
将这两个方程联立就可以求出x=0.1、y=0.025
所以铜的质量为1.6g

Answer 2

能够收集到H2说明Cu也被全部置换出来了.也就是说Cu在整个反应中相当於是不参加的,Fe3+是由Fe来还原的.
9.8gFe是0.175mol,而H2是0.1mol也就是说有0.1molFe跟HCl反应,所以Fe跟Fe3+反应的量是0.075mol.
Fe~~2Fe3+~~Fe2O3
1 160
0.075mol m=12g
所以m(Cu)=5.6g