将3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于120 mL的盐酸,刚好完全反应,生成0.03 mol H2,若反应后的溶液中无Fe3+,且溶液体积不变,试求:
(1)原混合物中Fe2O3和Fe的质量分别为多少?
(2)原盐酸的物质的量浓度。
(1)设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x mol、y mol
题中反应有 Fe2O3 + 6H+=2Fe3+ +3H2O Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
y 2y y 2y (x-y) (x-y)
解得x=0.04,y=0.01
故m(Fe)=0.04 mol×56 g·mol-1=2.24 g
m(Fe2O3)=0.01 mol×160 g·mol-1=1.6 g
(2)n(HCl)=2n(FeCl2)=2[n(Fe)+2n(Fe2O3)]=2×0.06 mol=0.12 mol
c(HCl)=n(HCl)/V[HCl(aq)]=0.12 mol/0.12L=1 mol/L