Question

2．向Fe₂O₃和Fe組成的混合物中加入適量的稀H₂SO₄，各物質均恰好完全反應，測得所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為5：2，那么反應中消耗Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄物質的量之比為（　　）

• A． 1：1：1
• B． 1：2：4
• C． 1：2：3
• D． 1：3：5

Answer 1

分析 Fe和Fe₂O₃與稀H₂SO₄作用，固體恰好溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為5：2；
依據反應Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺分析計算．

解答 解：Fe和Fe₂O₃與稀H₂SO₄作用，固體恰好溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為5：2；
設生成氫氣的物質的量為2a，則亞鐵離子物質的量為5a
依據反應：Fe+H₂SO₄=Fe²⁺+H₂↑；
則有     2a   2a   2a   2a
Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
a  2a     3a
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
 a      3a    a
所以反應物中Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物質的量之比=a：（a+2a）：（2a+3a）=1：3：5；
故選D．

點評 本題考查了鐵及其化合物的性質及計算，從方程式入手，根據Fe²⁺與H₂的物質的量之比為4：1為突破口進行計算，題目較難．