Question

（9分）向Fe₃O₄和 Fe的固体混合物6.88g中加入50ml 2 mol·L^—1H₂SO₄，恰好使固体完全溶解，并放出一定量气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色。
（1）              写出Fe₃O₄和稀H₂SO₄反应的化学方程式______________________________。
（2）              混合物中Fe₃O₄和 Fe的物质的量（写出计算过程）。
（3）              求反应中产生的气体在标准状况下的体积。（写出计算过程）。
若用足量的CO在高温下与相同质量的上述固体混合物反应，求最终能得到铁的质量。（写出计算过程）。

Answer 1

（1）Fe₃O₄+4H₂SO₄==FeSO₄+Fe₂(SO₄)₃+4H₂O（1分）
（2）n（Fe₃O₄）="0.02" mol；  n（Fe）="0.04" mol 。（每空2分）
（3）448ml（2分）  （4）5.6g（2分）

(2)设Fe、Fe₃O₄的物质的量分别为n₁,n₂，
56n₁+232n₂="6.88g" ①
据题意，得：反应过程中，发生了以下3个反应，
Fe₃O₄+4H₂SO₄==FeSO₄+Fe₂(SO₄)₃+4H₂O  Fe+Fe₂(SO₄)₃=3FeSO₄    Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
1    4             1           1    1                 1   1  
n₂   4n₂           n₂          n₂     n₂         （n₁- n₂）（n₁- n₂）
则：4n₂+（n₁- n₂）=0.05L×2 mol·L^—1="0.1mol" ②
联立①②，得n₁="0.04mol" ，n₂=0.02mol
(3)V(H₂)=22.4L^.mol^-1×(n₁- n₂)= 448ml
(4) Fe₃O₄+4CO=高温=3Fe+ 4CO₂
1             3
0.02mol        0.06mol
最终能得到铁的质量：（0.06mol+0.04mol）×56g^.mol^-1=5.6g