Question

20．有一瓶铁粉，因保存不好，其中有部分铁被氧化成Fe₂O₃．今取该铁粉0.766g进行试验，将其溶于过量盐酸，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液未出现红色，再用水稀释至100mL，取出10mL通入氯气14.6mL（标况），恰好使溶液中无Fe²⁺，求该铁粉中铁的百分含量．

Answer 1

分析 首先，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液未出现红色，说明里面没有3价铁离子，因为是过量的盐酸，所以里面都是亚铁离子了（不可能有单价铁）．再用水稀释至100mL，取出10mL，所以氯气氧化的是全部的亚铁离子的十分之一．题目的思路是先用氯气和亚铁反应来算出铁离子的量，转化成铁原子的质量（注意先算出来的是十分之一），算出混合物中氧的质量并转化成氧的物质的量，再算出氧化铁的质量，最后很容易算出铁粉中铁的百分含量，由此分析解答．

解答 解：铁粉投入盐酸后，盐酸先与氧化铁反应，接着生成的铁离子与单质铁反应生成亚铁离子，最后单质铁与稀盐酸反应生成亚铁离子，
   Cl₂ +2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-
$\frac{14.6mL}{22400mL}$    0.0013mol
根据元素守恒，所以原铁元素物质的量为0.013mol，设氧化铁为xmol，铁为ymol，则$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.013}\\{160x+56y=0.766}\end{array}\right.$
解得y=0.0114所以铁的质量为56×0.0114=0.639g，所以铁粉中铁的百分含量为：$\frac{0.639g}{0.766g}×100%$=83.5%，答：该铁粉中铁的百分含量为：83.5%．

点评 本题考查了有关铁元素的计算，题目难度中等，采用原子守恒可简化计算，但解题时要注意氯气氧化的是全部的亚铁离子的十分之一．