Question

今有一定質量的Fe、Fe₂O₃和CuO組成的粉末狀混合物，跟2mol/L H₂SO₄ 110mL完全反應后得到H₂ 896mL（標準狀況）。將反應混合物過濾，濾渣經洗滌、干燥、冷卻后稱量，質量為1.28g。濾液中的金屬離子全部是Fe²⁺。將濾液稀釋至200mL，再從中取出50mL，向其中逐滴加入1mol/L NaOH溶液，邊加邊振蕩，當加至20mL時，溶液開始出現沉淀。求：

（1）原混合物中CuO和Fe₂O₃各為多少克？

（2）稀釋后的200mL濾液中Fe²⁺的物質的量濃度為多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）CuO為1.6g，Fe2O3為6.4g  （2）c(Fe2+)=0.9mol/L

提示：

1.28g濾渣為Cu單質，因此銅單質的物質的量為0.02mol，CuO為1.6g；NaOH溶液加至20mL時，溶液開始出現沉淀，說明硫酸沒有反應完，沒有反應的氫離子的物質的量為4  0.02mol＝0.08mol，而原硫酸的物質的量是0.22mol，根據硫酸根離子守恒，可以得出硫酸亞鐵的物質的量是mol，因此稀釋后的200mL濾液中Fe2+的物質的量濃度為0.9mol/L；混合物中鐵元素的總的物質的量是0.18mol，單質鐵與銅離子反應消耗0.02mol，H2 的物質的量為0.04mol，單質鐵生成氫氣時消耗了0.04mol，因此與鐵離子反應的單質鐵和鐵離子的物質的量之和為0.12mol，根據可以算出鐵離子的物質的量為0.08mol，因此Fe2O3為0.04mol，是6.4g。