向一定物质的量的Fe3O4和 Fe 的混合物中加入50mL 2mol/L的 H2SO4溶液,在一定条件下恰好使混合物完全

问题描述:

向一定物质的量的Fe3O4和 Fe 的混合物中加入50mL 2mol/L的 H2SO4溶液,在一定条件下恰好使混合物完全溶解,放出 448mL(标准状况下)气体,向所得溶液中加入 KSCN溶液,无红色出现.则用足量的 CO在高温下与相同质量的此混合物充分反应,能得到铁的质量为多少?
1个回答 分类:化学 2014-10-26

问题解答:

我来补答
【本题的解题思路是欲求最终还原的Fe的质量,那么确定了混合物中Fe元素的物质的量即可】
整个参与反应的硫酸的物质的量n(H2SO4)=0.05*2=0.10(mol)
由关系式 Fe~H2SO4~H2,已知n(H2)=0.448/22.4=0.02(mol) 故第一部分的n1(Fe)=n(H2)=0.02mol
溶解第一部分的铁消耗了硫酸n1(H2SO4)=0.02mol
思考为什么溶液中加入KSCN后无红色产生.首先Fe3O4可以看成Fe2O3·FeO的组成,所以Fe3O4反应后会生成Fe3+ 和 Fe2+:
Fe3O4 + 4H2SO4== FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
参与以上这步反应的硫酸n2(H2SO4)=0.10-0.02=0.08(mol)[题目说硫酸恰好使混合物溶解,即说明硫酸没有浪费],所以共反应了n(Fe3O4)=0.02mol
但是由于此时还有Fe未反应完,生成的Fe3+继续和Fe归中:
Fe+ 2Fe3+ == 3Fe2+
由于上步已知n(Fe3+)=0.04mol,所以此步将Fe3+耗尽的n2(Fe)=0.02mol,这就是第二部分的铁的物质的量.
那么我们知道了混合物中的铁的总物质的量n(Fe)=n1(Fe)+n2(Fe)+3*n(Fe3O4)=0.02+0.02+3*0.02=0.10(mol)
那么CO还原由于物质的量守恒可知将得到0.1mol的单质铁,总质量为0.1*56=5.6(g)
再问: 【混合物中的铁的总物质的量n(Fe)=n1(Fe)+n2(Fe)+3*n(Fe3O4)】中的3*n(Fe3O4)我不太明白,请解释一下,行吗?谢谢 【那么CO还原由于物质的量守恒可知将得到0.1mol的单质铁】能帮我写一下化学方程式吗,谢谢你,我定采纳!
再答: 嗯,关于你的两个问题,这么来思考: 为什么Fe3O4前面乘以3,那是因为1molFe3O4含有3molFe对吧,换句话说1molFe3O4可以还原出3molFe。所以混合物中铁的总物质的量对于Fe3O4来说实际上有三份,这就是乘以3的原因。这种思路在后续水解平衡中写平衡式也会用到,一定要理解。 这个用元素守恒的思想,不要过分依赖方程式,对于高中物质的量一章来说,守恒才是王道。你这么想,无论铁的氧化物什么形式,最终还原不都是生成Fe么,而且还原过程中Fe元素没有损失吧,所以混合物中有多少mol的Fe,那么还原出来的理论上就应该有多少molFe吧,因为上面已经得出了混合物中Fe的物质的量为0.1mol,这里就直接一个守恒就过来了。你去写化学反映方程式的话反而就落入题目中设定的圈套了。 【实在要写,也只有Fe3O4反应:Fe3O4 + 4CO==(高温) 3Fe + 4CO2】你看,1molFe3O4不是生成3mol的Fe麽……
 
 
展开全文阅读
剩余:2000
下一页:奇偶性的应用。