Question

氧化铁和铁粉的混合物19.2 g，恰好溶于150 mL某浓度的稀硫酸，并收集到3.36 L（标准状况下）的气体。向反应后的溶液中滴加硫氰化钾溶液，不显血红色。求：
(1) 原混合物中铁粉的质量。
(2) 稀硫酸的物质的量浓度。

Answer 1

（1）铁粉11.2g  (2)2mol/L

二元混合物的题可以采用二元一次方程组来解。
设Fe₂O₃ Fe的物质的量分别为x、 y,向反应后的溶液中滴加硫氰化钾溶液，不显血红色,说明铁元素全部转化为二价铁
Fe₂O₃ +3H₂SO₄= Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
1mol-------------1mol
xmol-------------xmol
Fe₂(SO₄)₃ +  Fe  ===== 3FeSO₄
1mol-------1mol
xmol-------xmol
Fe  + H₂SO₄ ===== FeSO₄ + H₂
1mol---------------1mol
(y-x)mol-----------3.36/22.4mol
(y-x)=3.36/22.4
160x+56y=19.2
x=0.05mol
y=0.2mol
原混合物中铁粉的质量为0.2mol*56g/mol=11.2g
(2)由于反应后铁元素全部转化为二价铁，硫酸恰好完全反应，所以反应后的溶液中只有硫酸亚铁，根据铁元素和硫酸根守恒可知
n(Fe) == n(FeSO₄) == n(H₂SO₄) == 0.05*2 + 0.2 == 0.3mol
C(H₂SO₄) == 0.3mol/0.15L == 2mol/L