Question

19．將3.84g Fe和Fe₂O₃的混合物溶于120mL的鹽酸，剛好完全反應，生成0.03mol H₂，若反應后的溶液中無Fe³⁺，且溶液體積不變，試求：
（1）原混合物中Fe₂O₃1.6 g；
（2）原鹽酸的物質的量濃度1mol•L^-1．

Answer 1

分析 混合物與鹽酸恰好完全反應，反應后的溶液中無Fe³⁺，說明溶液中的溶質為FeCl₂，發(fā)生反應：Fe+Fe₂O₃+6HCl=3FeCl₂+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，計算生成0.03mol氫氣時消耗Fe、HCl的物質的量，設原混合物中Fe₂O₃的物質的量為xmol，根據化學方程式表示出與氧化鐵反應消耗Fe、HCl的物質的量，再根據混合物總質量列方程計算解答．

解答 解：混合物與鹽酸恰好完全反應，反應后的溶液中無Fe³⁺，說明溶液中的溶質為FeCl₂，
反應生成0.03mol H₂，則：
     Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
0.03mol  0.06mol   0.03mol
設原混合物中Fe₂O₃的物質的量為xmol，則：
  Fe+Fe₂O₃+6 HCl=3FeCl₂+3H₂O
x mol x mol 6x mol
由題意可知，（x+0.03）mol×56g/mol+x mol×160g/mol=3.84g，
解得x=0.01mol，
（1）混合物中m（Fe₂O₃）=0.01 mol×160 g•mol^-1=1.6 g，
故答案為：1.6；
（2）n（HCl）=（6x+0.06）mol=（0.06+0.06）mol=0.12mol，
則c（HCl）=$\frac{0.12mol}{0.12L}$=1mol/L
故答案為：1．

點評 本題考查混合物計算、根據反應方程式進行的計算，難度中等，明確溶液中發(fā)生的化學反應是解答本題的關鍵，注意氧將化鐵與鹽酸、Fe與氯化鐵的反應寫成總反應式，可以簡化計算．