Question

為測定某Fe₂O₃和FeO混合物中Fe₂O₃的含量，往一定量樣品中加入200 mL 5.0 mol?L^─1硫酸，充分反應(yīng)后，測得溶液體積仍為200 mL，溶液中c(H⁺)= 1.0 mol?L^─1，再加入適量2.0 mol?L^─1NaOH溶液，使Fe²⁺、Fe³⁺恰好完全沉淀，充分?jǐn)嚢璨⑽�熱，待沉淀全部變�(yōu)榧t褐色后，過濾、洗滌、灼燒沉淀物，稱得固體質(zhì)量比原樣品增加2.4 g。

（1）與樣品發(fā)生反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為多少？

（2）需加入多少毫升NaOH溶液，才能使Fe²⁺、Fe³⁺恰好沉淀完全？

（3）該混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

（1）n(H₂SO₄)=(5.0×200×10^─3-1××200××10^―3)mol=0.9 mol

（2）根據(jù)反應(yīng)后溶液中電荷守恒的關(guān)系可得

    V(NaOH溶液)= mL=1000 mL

（3）設(shè)n(FeO)=x

      2FeO    ～    Fe₂O₃    ～   Δm

       2 mol                                         16 g

       x                                               2.4 g

x= mol = 0.3 mol

加入的(2.0×1)mol即2mol NaOH先后與過量的H⁺中和，并使Fe³⁺、Fe²⁺完全沉淀，

據(jù)此

       H⁺  ～  OH^─               Fe²⁺   ～ 2OH^─                    Fe₂O₃     ～     6OH^─

0.2mol   (0.2mol)          0.3 mol   (0.6mol)               (0.2mol)                (2-0.2-0.6) mol

n(FeO)=72 g?mol^－1×0.3 mol=21.6 g      n(Fe₂O₃)= 160 g?mol^－1×0.2 mol=32 g