将54.4g铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀硫酸中...

题目

将54.4g铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀硫酸中...
将54.4g铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀硫酸中,充分反应后,收集到4.48LH2(标准状况下),并测得溶液中无Fe3+.问:
(1)原混合粉末中铁和氧化铁的质量各为多少?
(2)反应中消耗硫酸的物质的量是多少?
(3)反应后得到硫酸亚铁的物质的量是多少?

答案

(1)收集到的H2的量就是铁的量
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
H2有0.2mol 与稀硫酸反应的 Fe 也有0.2mol
这部分Fe的质量为0.2×56=11.2g
剩下的质量为 54.4-11.2=43.2g
Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O
此反应 Fe和Fe2O3的质量比为 56:160
则参与此反应的 Fe有 43.2×(56/160+56)=11.2g
Fe2O3为 43.2-11.2=32g
Fe有 11.2+11.2=22.4g
(2) 参与氢气反应的Fe有0.2mol,对应的H2SO4也是0,2mol
参与 Fe反应的Fe有0.2mol,对应稀硫酸 有0.6mol
稀硫酸总量 0.8mol
(3)由反应公式
参与H2反应的Fe有0.2mol 对应的 FeSO4也是0,2mol
参与Fe+Fe2O3反应的 Fe有0.2mol ,对应的FeSO4有0.6mol
一共0.8mol