Question

一道高一化学题，急等。。。

铁粉和氧化铁粉末的混合物共48.8g，加入到700mL的稀硫酸中，恰好完全反应，得到氢气2.24L（标准状况）向反应后的溶液中滴入NH4SCN溶液，搅拌均匀，溶液未见红色，求：
（1）混合物中铁和氧化铁的质量
（2）原稀硫酸的物质的量浓度

Answer 1

加入scn-后未变红，说明Fe3+已经反应完了了，所以反应包括
1.Fe+H2SO4=FeSO4+H2
2.Fe2O3+3H2SO4=Fe2(so4)3+3H20
3.Fe3+ +2Fe=3Fe2+
有氢气生成的只有反应1，n(H2)=n(Fe)=0.1mol（还有一些Fe与三价铁离子反应）
设Fe共有x mol,则参与反应3的是(x-0.1)mol,这样n(Fe3+)=2(x-0.1),氧化铁质量=n(Fe3+）*M（氧化铁）
于是列方程
56x+(x-0.1)*160=48.8
得x=0.3,n(Fe3+）=0.4mol
m(Fe)=16.8,m(氧化铁）=32
n(H2S04)=n(H2)+1.5Fe3+=0.7mol
c=n/v=1mol/L

追问

n(Fe3+)=2(x-0.1),怎么来的？？

追答

不好意思，第三个方程式错了。应是2Fe3+ +Fe=3Fe2+

追问

氧化铁质量=n(Fe3+）*M（氧化铁）这一步、、
铁离子不是还有一部分是铁和H2SO4反应生成的吗？？

Answer 2

生成H2 2.24L，为0.1mol
则Fe=0.1mol=5.6g
Fe2O3=43.2g

与Fe反应的稀硫酸=0.1mol
与Fe2O3反应的稀硫酸=0.27mol
则反应的稀硫酸=0.37mol
因为加入700mL的稀硫酸

所以原稀硫酸的物质的量浓度为0.53mol/L

Answer 3

说一下思路吧，设Fe的量为x，然后根据H2（Fe跟硫酸反应）得到一部分Fe x1，然后剩下的Fe（x-x1）和氧化铁（48.8-x）刚刚好完全反应，就是Fe跟3价Fe离子反应生成2价亚铁离子

Answer 4

由题意，发生的反应有
Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+
Fe+2Fe3+ = 3Fe2+
Fe+2H+=H2↑+Fe2+
设混合物中铁的物质的量为n1氧化铁的物质的量为n2
56*n1+160*n2=48.8
n1=n2+2.24÷22.4
由这两个方程可解出
n1=0.3mol
n2=0.2mol
所以铁的质量16.8g
氧化铁的质量32g
从而硫酸的物质的量为：1.4mol
所以原硫酸物质的量浓度为2mol/L

Answer 5

因为没有出现血红色，所以溶液中不存在3价铁离子！先看Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，产生了0.1mol的氢气，所以实际与盐酸反应的铁有0.1mol！再看，氧化铁跟剩余的盐酸反应，肯定产生3价铁离子，但题目已经告诉我们没有3价铁离子的存在，所以氧化铁跟盐酸反应产生的3价铁离子会和铁单质发生氧化还原反应，生成2价铁离子，所以两条方程式可以合起来一起写
Fe2O3＋6HCl＋Fe＝3FeCl2＋3H2O
因为产生氢气时已经消耗了0.1mol铁单质，所以这里混合物只剩43.2g了，按反应方程式，将反应物中的铁和氧化铁的相对分子质量相加，算出mol质量，都是0.2mol，所以混合物中有0.3mol铁，0.2mol氧化铁，所以Fe的质量为16.8g，Fe2O3的质量为32g！Ok，搞定！

Answer 6

看来我算错了 颇有收获啊