（9分）向Fe3O4和 Fe的固体混合物6.88g中加入50ml 2 mol·L

问题计算题

（9分）向Fe₃O₄和 Fe的固体混合物6.88g中加入50ml 2 mol·L^—1H₂SO₄，恰好使固体完全溶解，并放出一定量气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色。

（1）写出Fe₃O₄和稀H₂SO₄反应的化学方程式______________________________。

（2）混合物中Fe₃O₄和 Fe的物质的量（写出计算过程）。

（3）求反应中产生的气体在标准状况下的体积。（写出计算过程）。

若用足量的CO在高温下与相同质量的上述固体混合物反应，求最终能得到铁的质量。（写出计算过程）。

答案

（1）Fe₃O₄+4H₂SO₄==FeSO₄+Fe₂(SO₄)₃+4H₂O（1分）

（2）n（Fe₃O₄）="0.02" mol； n（Fe）="0.04" mol 。（每空2分）

（3）448ml（2分）（4）5.6g（2分）

(2)设Fe、Fe₃O₄的物质的量分别为n₁,n₂，

56n₁+232n₂="6.88g" ①

据题意，得：反应过程中，发生了以下3个反应，

Fe₃O₄+4H₂SO₄==FeSO₄+Fe₂(SO₄)₃+4H₂O Fe+Fe₂(SO₄)₃=3FeSO₄ Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

1 4 1 1 1 1 1

n₂ 4n₂ n₂ n₂ n₂ （n₁- n₂）（n₁- n₂）

则：4n₂+（n₁- n₂）=0.05L×2 mol·L^—1="0.1mol" ②

联立①②，得n₁="0.04mol" ，n₂=0.02mol

(3)V(H₂)=22.4L^.mol^-1×(n₁- n₂)= 448ml

(4) Fe₃O₄+4CO=高温=3Fe+ 4CO₂

1 3

0.02mol 0.06mol

最终能得到铁的质量：（0.06mol+0.04mol）×56g^.mol^-1=5.6g