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物质的量(铁与氧化铁与酸的反应求算)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/26 04:26:12
将54.4克铁粉和氧化铁的混合物中加入200ML的稀硫酸,恰好完全反映,放出氢气4.48L(标准状况).反应后的溶液中滴加KSCN不显红色,且无固体剩余物,求: 1.混合物中铁和氧化铁各是多少克 2.原稀硫酸的物质的量浓度是多少? 3.反应后得到FeSO4的物质的量是多少?
解题思路: 铁及氧化铁均可以与稀硫酸反应。固体没有剩余则全部反应。得到的溶液加入硫氰化钾不显红色,证明没有三价铁生成,则得到的全为二价铁,即为硫酸亚铁溶液。
解题过程:
氢气的物质的量可求为0.2mol
铁与稀硫酸反应,得到硫酸亚铁溶液和氢气;氧化铁与稀硫酸溶液反应,得到硫酸铁溶液和水。
根据题意可知,最终得到氢气,证明铁与稀硫酸发生了反应。
反应后溶液滴入硫氰化钾,溶液不变红,则证明溶液中不存在三价铁离子。既三价铁离子应该被铁恰好完全消耗,变成二价铁离子。
假设原混合物中含有铁为xmol;含有氧化铁为ymol
则存在的反应为
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
Fe+ Fe2(SO4)3= 3FeSO4
Fe+ H2SO4= FeSO4+H2
可知,由于硫酸铁中铁离子氧化性强于硫酸中氢离子,故铁粉应该先和硫酸铁反应,剩余的铁粉和稀硫酸恰好完全反应。
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
1 3 1
ymol 3ymol ymol
Fe+ Fe2(SO4)3= 3FeSO4
1 1 3
ymol ymol 3ymol
Fe+ H2SO4 = FeSO4+H2
1 1 1 1
x-y mol x-y mol x-y mol 0.2mol

56x+160y=54.4
x-y=0.2
可解
x=0.4mol
y=0.2mol
故氧化铁的质量为
0.2mol*160g/mol=32g
铁的质量为
0.4mol*56g/mol=22.4g
硫酸浓度为(3y+x-y)/(200/1000)L=4mol/L
硫酸亚铁的物质的量为:3y+x-y mol=0.8mol
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最终答案:略