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11.向27.2g Fe和Fe2O3的混合物中加入200mL稀硫酸,在标准状况下放出2.24L氢气向反应后的溶液中加入硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为中和过量的硫酸,消耗2mol/L的氢氧化钠溶液100mL.求:
(1)Fe和Fe2O3的物质的量.
(2)原稀硫酸的物质的量浓度.

分析 将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中,产生气体,向溶液中滴入硫氰化钾溶液,未见颜色变化,说明生成硫酸亚铁,中和过量的硫酸,而且使铁完全转化成氢氧化亚铁,产生溶液中溶质为Na2SO4,根据硫酸根守恒可知n(H2SO4)=n(Na2SO4),根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4),据此计算n(H2SO4),再根据c=$\frac{n}{V}$计算.

解答 解:(1)只有铁和硫酸反应产生氢气,根据金属铁和氢气的量之间的关系:Fe~H2,在标准状况下放出2.24L即0.1mol氢气,金属铁的物质的量是0.1mol,质量是5.6g,所以氧化铁的质量是27.2g-5.6g=21.6g,物质的量是 $\frac{21.6g}{160g/mol}$=0.135mol,答:Fe和Fe2O3的物质的量是0.1mol;0.135mol;
(2)将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中,产生气体,向溶液中滴入硫氰化钾溶液,未见颜色变化,说明生成硫酸亚铁,中和过量的硫酸,而且使铁完全转化成氢氧化亚铁,产生溶液中溶质为Na2SO4,根据硫酸根守恒可知n(H2SO4)=n(Na2SO4),根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4),故n(H2SO4)=$\frac{1}{2}$n(NaOH)=$\frac{1}{2}$×0.1L×2mol/L=0.1mol,故c(H2SO4)=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L,答:原稀硫酸的物质的量浓度是0.5mol/L.

点评 本题考查混合物计算,难度中等,明确反应过程是解题关键,侧重考查学生分析思维能力,注意利用守恒法进行解答.

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