Question

20．有一瓶鐵粉，因保存不好，其中有部分鐵被氧化成Fe₂O₃．今取該鐵粉0.766g進行試驗，將其溶于過量鹽酸，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液未出現紅色，再用水稀釋至100mL，取出10mL通入氯氣14.6mL（標況），恰好使溶液中無Fe²⁺，求該鐵粉中鐵的百分含量．

Answer 1

分析 首先，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液未出現紅色，說明里面沒有3價鐵離子，因為是過量的鹽酸，所以里面都是亞鐵離子了（不可能有單價鐵）．再用水稀釋至100mL，取出10mL，所以氯氣氧化的是全部的亞鐵離子的十分之一．題目的思路是先用氯氣和亞鐵反應來算出鐵離子的量，轉化成鐵原子的質量（注意先算出來的是十分之一），算出混合物中氧的質量并轉化成氧的物質的量，再算出氧化鐵的質量，最后很容易算出鐵粉中鐵的百分含量，由此分析解答．

解答 解：鐵粉投入鹽酸后，鹽酸先與氧化鐵反應，接著生成的鐵離子與單質鐵反應生成亞鐵離子，最后單質鐵與稀鹽酸反應生成亞鐵離子，
   Cl₂ +2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-
$\frac{14.6mL}{22400mL}$    0.0013mol
根據元素守恒，所以原鐵元素物質的量為0.013mol，設氧化鐵為xmol，鐵為ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.013}\\{160x+56y=0.766}\end{array}\right.$
解得y=0.0114所以鐵的質量為56×0.0114=0.639g，所以鐵粉中鐵的百分含量為：$\frac{0.639g}{0.766g}×100%$=83.5%，答：該鐵粉中鐵的百分含量為：83.5%．

點評 本題考查了有關鐵元素的計算，題目難度中等，采用原子守恒可簡化計算，但解題時要注意氯氣氧化的是全部的亞鐵離子的十分之一．