Question

19．把48.8克鐵粉和氧化鐵粉末的混合物，溶于2升稀鹽酸中，恰好完全反應，在標準狀況下收集到氫氣2.24升，且在反應后的溶液中不存在Fe³⁺，求：
（1）原混合物中鐵和氧化鐵各為多少克？
（2）原鹽酸溶液的物質的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）設出鐵粉、氧化鐵的物質的量，然后分別根據(jù)質量、電子守恒列式計算出二者的物質的量，最高價m=nM計算出鐵粉、氧化鐵的質量；
（2）鹽酸恰好反應，則反應中恰好生成氯化亞鐵，根據(jù)質量守恒定律計算出HCl的物質的量，最高價c=$\frac{n}{V}$計算出原鹽酸的物質的量濃度．

解答 解：（1）設48.8克混合物中含有Fe和Fe₂O₃的物質的量分別為x、y，
標準狀況下2.24L氫氣的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，在反應后的溶液中不存在Fe³⁺，說明反應后鐵元素完全轉化成Fe²⁺，
根據(jù)總質量可得：①56x+160y=48.8，
根據(jù)電子守恒可得：②2x=2y+0.1mol×2，
聯(lián)立①②解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.3mol}\\{y=0.2mol}\end{array}\right.$，
則混合物中含有Fe的質量為：56g/mol×0.3mol=16.8g，含有氧化鐵的質量為：160g/mol×0.2mol=32g，
答：原混合物中鐵的質量為16.8g，氧化鐵的質量為32g；
（2）稀鹽酸恰好反應，且反應后溶液中不存在Fe³⁺，則HCl恰好反應生成氯化亞鐵，根據(jù)質量守恒可知：n（HCl）=2n（FeCl₂）=2（0.3mol+0.2mol×2）=1.4mol，
所以原鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）=$\frac{1.4mol}{2L}$=0.7mol/L，
答：原鹽酸的物質的量濃度為0.7mol/L．

點評 本題考查了化學方程式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．