Question

向一定量的Fe、F_eO、F_e2O₃混合物中加入1．00mol/l的鹽酸100ml，可恰好使混合物完全溶解，放出224ml標準狀況下的氣體，向所得溶液中加入硫氰化鉀，無血紅色出現。
（1）若用足量的CO在高溫下還原相同質量的混合物，能得到鐵的質量是多少？
（2）求原混合物中鐵元素的質量分數 。

Answer 1

(1)最終溶液為FeCl₂
故n(Fe)= n（FeCl₂）= n(Cl^-)=n(HCl)=× 1．00mol/L×0．1L=0．05mol
m(Fe)=0．05mol×56g/mol=2．8g
（2）HCl中H元素反應后一部分轉化成H₂，另一部分轉化到H₂O中，
故n（O）=n（H₂O）=
∴m（O）=0．64g
所以w(Fe)=×%=81．4％

本題重點考查守恒法在化學計算中的應用
（1）混合物與鹽酸恰好反應，所得溶液加入硫氰化鉀，無血紅色出現，說明沒有Fe³⁺，故溶質只能為FeCl₂，由氯元素的守恒可得：n（FeCl₂）= n(Cl^-)=n(HCl)=× 1．00mol/L×0．1L=0．05mol，再由鐵的守恒可知：n(Fe)= n（FeCl₂）=0．05mol
（2）混合物與鹽酸反應中，鹽酸中的H元素一部分被置換生成氫氣，別一部分與混合物中的氧元素結合生成水。故生成的水的物質的量為：n（H₂O）=
也就是混合物中氧元素的物質的量：n（O）=n（H₂O）=0.04mol，質量為：m（O）=0．64g
綜合可知，原混合物中鐵元素的質量分數為：w(Fe)=×%=81．4％