Question

12．向一定量Fe和Fe₂O₃的混合物中加入100ml的2mol/L的盐酸，恰好完全反应，放出224ml气体（标准状况）．再向所得溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，试回答下列问题：
（1）标准状况下，224ml气体的物质的量为0.01mol；
（2）原混合物中铁单质的质量（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出标准状况下224mL气体的物质的量；
（2）向所得溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，说明反应后生成了氯化亚铁，设混合物中铁的物质的量为x，三氧化二铁的物质的量为y，反应生成H₂需铁的物质的量为a，根据生成氢气的物质的量计算出生成氢气消耗铁的物质的量，再根据氯化亚铁的化学式组成列式计算出铁的物质的量，最后根据m=nM计算出铁的质量．

解答 解：（1）标准状况下224mL气体的物质的量为：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
故答案为：0.01；
（2）向所得溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，说明反应后生成了氯化亚铁，
设混合物中铁的物质的量为x，三氧化二铁的物质的量为y，反应生成H₂需铁的物质的量为a，
Fe-----H₂
1mol  22.4L
amol  0.244L     
则a=0.01mol，
Fe₂O₃----2Fe³⁺----Fe
1mol            1mol
y             （x-0.01）
y=x-0.01
2x+4y=0.1L×2mol/L，
解得：x=0.04mol、y=0.03mol，
则混合液中铁单质的质量为：0.04mol×56g/mol=2.24g，
答：原混合物中铁单质的质量为2.24g．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．