Question

在铁和氧化铁的混合物15 g中加入稀硫酸150 mL，标准状况下放出氢气1.68 L，同时铁和氧化铁均无剩余。

在铁和氧化铁的混合物15 g中加入稀硫酸150 mL，标准状况下放出氢气1.68 L，同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入KSCN未见颜色变化。为了中和过量的硫酸，且使Fe2+完全转化为氢氧化亚铁，共消耗3 mol/L的氢氧化钠溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度为_____mol/L

Answer 1

同时铁和氧化铁均无剩余，向溶液中滴入KSCN未见颜色变化 ，可以知道现在溶液是FeSO4和H2SO4，中和过量的硫酸，且使Fe2+完全转化为氢氧化亚铁，共消耗3 mol/L的氢氧化钠溶液200 mL，此时的溶质为
Na2SO4，可以得n（SO42-）=1/2n（Na+）=0.5*3*0.2=0.3mol，
所以原硫酸的物质的量浓度c=n（SO42-）/V=0.3/0.15=2mol/L
这是从整体想的，容易解决

Answer 2

从Fe+H2SO4=FeSO4+H2 方程式可以算出和硫酸生成1.68LH2的铁为0.075mol，则4.2g
剩下15-4.2=10.8g混合物发生如下反应
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+
系数（Fe3+）：Fe=2：1，又因为Fe2O3有2个Fe，所以剩余混合物中Fe2O3和Fe的物质的量应该为1：1 ，可以算出各为0.05mol，则m(Fe2O3)=8g,m(Fe)=4.2+2.8=7g
加入NaOH溶液发生以下反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2 H++OH-=H2O
可以得到与NaOH反应的硫酸的物质的量为0.075mol，再加上和Fe,Fe2O3反应的硫酸的物质的量，总原硫酸的物质的量为0.075+0.15+0.075=0.3mol
所以原稀H2SO4的物质的量浓度为0.3/0.15=2mol/L

Answer 3

同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入KSCN未见颜色变化，此时的溶质为硫酸亚铁和硫酸，
为了中和过量的硫酸，且使Fe2+完全转化为氢氧化亚铁，共消耗3 mol/L的氢氧化钠溶液200 mL，此时的溶质转化为Na2SO4，由元素守恒可以得n（SO42-）=0.5n（Na+)=0.5*3*0.2=0.3mol
所以c（H2SO4）=n/V=0.3/0.15=2mol/L