含有Fe,Fe2O3,CuO的混合物粉末,与110mL2mol/L的H2SO4完全反应后,的H2896mL（标准状况）.将反应物过滤,

题目

含有Fe,Fe2O3,CuO的混合物粉末,与110mL2mol/L的H2SO4完全反应后,的H2896mL（标准状况）.将反应物过滤,

答案

Fe+ H2SO4 = H2 + FeSO4 ,
H2 896mL（标准状况）/22.4L = x mMol/1 Mol,
得到氢气 x=896mL*1Mol/22.4L=40 mMol,
参与该反应的 H2SO4 是 40 mMol,富余 H2SO4 量的计算：
2 mMol/mL *110 ml - 40 mMol=180 mMol,
富余的硫酸与氧化铁反应,成为硫酸铁[Fe2(SO4)3]溶液.
Fe2O3 + 3 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3 H2O,
硫酸铁[Fe2(SO4)3]又与Fe发生氧化还原反应,生产Fe2+离子,理由是最后的滤液中没有Fe3+,只有Fe2+.就是说,Fe既和硫酸反应置换出氢气,又同时与3价铁离子氧化还原最终成为+2价铁离子,且最终没有留下单质铁.反应式：
Fe + Fe2(SO4)3 = 3 FeSO4 .
180 mMol 硫酸,中和 180/3=60 mMol 的Fe2O3,
故 Fe2O3的质量数=（56*2+16*3）g/Mol * 60 mMol=9600 mg=9.6g;
将反应物过滤,滤渣干燥、冷却,滤渣应该仅是CuO,质量为1.28g,因为滤液中阳离子只有Fe2+,Fe3+全部被Fe还原完全.
将滤液溶液稀释至200mL,再从中取出50mL,逐滴加入1mol/L的NaOH溶液,边滴边振荡,加至20mL时,开始出现沉淀,表明析出Fe(OH)2:
FeSO4 + 2 NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4,
NaOH 当量数=1 mMol/mL * 20 mL = 20 mMol,
Fe2+ 的当量数=20/2=10 mMol,这是50mL滤液的用量,对应于200mL的溶液,
Fe2+的当量数=10*4=40 mMol,其浓度=40/200 mMol/mL=0.2 Mol/L.