Question

【題目】1.92gFe和Fe2O3的混合物溶于200mL鹽酸中，生成0.336L（標準狀況下）氫氣，向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN檢驗，溶液不顯紅色。為讓溶液中的金屬離子恰好完全沉淀，消耗了400mL0.750 mol/L的氫氧化鈉溶液。則：

（1）產(chǎn)生的氫氣中所含的分子數(shù)為___。

（2）混合物中Fe和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為___。

（3）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為___mol·L-1。

Answer 1

【答案】0.015NA（或9.03×1021） 2：1 1.5

【解析】

將鐵和氧化鐵的混合物加入鹽酸中，產(chǎn)生氣體，向溶液中滴入硫氰化鉀溶液，未見顏色變化，說明生成氯化亞鐵，為讓溶液中的金屬離子恰好完全沉淀，消耗了400mL0.750 mol/L的氫氧化鈉溶液，而且使鐵完全轉(zhuǎn)化成氫氧化亞鐵，

（1）生成0.336L（標準狀況下）氫氣，氫氣的物質(zhì)的量==0.015mol，則氫氣的分子數(shù)為0.015NA（或0.015×6.02×1023=9.03×1021）

（2）只有鐵和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，向溶液中滴入硫氰化鉀溶液，未見顏色變化，說明生成氯化亞鐵；設(shè)原混合物中，Fe的物質(zhì)的量為xmol，Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，過程中發(fā)生的反應(yīng)為：

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 2FeCl3+Fe=3FeCl2 Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

1 2 2 1 1 1

y 2y 2y y x-y x-y

根據(jù)反應(yīng)中各物質(zhì)的關(guān)系和題中已知條件可得：x-y=0.015mol，56x+160y=1.92

解得：x=0.02mol，y=0.005mol

混合物中Fe和Fe2O3的物質(zhì)的量之比=0.02mol：0.005mol =4：1，

答案為：4：1；

（3）消耗了400mL0.750的氫氧化鈉溶液，物質(zhì)的量=0.4L×0.750mol/L=0.3mol，根據(jù)鐵元素守恒，亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.01mol+0.005mol×2=0.02 mol， 0.02mol FeCl2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)消耗氫氧化鈉0.04mol，說明反應(yīng)中鹽酸過量，剩余的氫氧化鈉中和過量的鹽酸，因此過量的鹽酸的物質(zhì)的量=0.3 mol-0.04mol=0.26mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，Fe和Fe2O3消耗鹽酸的物質(zhì)的量=2×0.02mol=0.04 mol，則鹽酸總的物質(zhì)的量為0.26mol+0.04mol=0.3mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1。

答案為：1.5。