在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L（标准状况）．当反应停止后，铁和氧化铁均无剩余，

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：化学作业时间：2024/05/09 22:25:17

在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H₂SO₄放出氢气1.68L（标准状况）．当反应停止后，铁和氧化铁均无剩余，且溶液中无Fe³⁺存在．为了中和过量H₂SO₄，并使Fe²⁺完全转化为Fe（OH）₂沉淀，共耗用3 mol/L NaOH，溶液200mL．求：
①混合物中铁和氧化铁各多少克？
②稀H₂SO₄的物质的量浓度为多少？

①铁和氧化铁与硫酸反应均无剩余，且溶液中无Fe³⁺存在，反应生成FeSO₄，生成氢气为
1.68L
22.4L/mol=0.075mol，
设Fe、氧化铁的物质的量分别为xmol、ymol，则：
根据二者质量，可得：56x+160y=15
根据电子转移守恒，可得：2x=2y+0.075×2
联立方程，解得x=0.125 y=0.05
故m（Fe）=0.125mol×56g/mol=7g，m（Fe₂O₃）=0.05mol×160g/mol=8g，
答：混合物中铁为7g、氧化铁为8g；
②铁和氧化铁与硫酸反应后溶液中溶质为FeSO₄、H₂SO₄，加入NaOH溶液使铁完全转化成Fe（OH）₂，产生反应后的溶液溶质只有Na₂SO₄，根据硫酸根守恒，则n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒，则n（Na₂SO₄）=
1
2n（NaOH）=
1
2×3mol/L×0.2L=0.3mol，c（H₂SO₄）=
0.3mol
0.15L=2mol/L，
答：稀H₂SO₄的物质的量浓度为2mol/L．