Question

將一塊生銹的鐵片置于稀硝酸中，反應結束后收集到1.12 L NO（標準狀況），溶液中還剩有3 g單質鐵，取出鐵后，溶液中通入10.65 g氯氣，恰好使溶液中的Fe²⁺全部氧化（假設Cl₂只與Fe²⁺反應），求這塊生銹的鐵片的總質量。（鐵銹的成分以Fe₂O₃·H₂O計算）

   

Answer 1

解析：設原鐵片中發生反應的鐵、氧化鐵分別為x mol、y mol，根據題意，生銹的鐵片與稀硝酸發生的反應為

    3Fe(過量)+8H⁺+2N====3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O

      3                                          3         2

    0.075 mol                     0.075 mol 0.05 mol

    Fe₂O₃  +  6H⁺====2Fe³⁺+3H₂O

      y mol                    2y mol

    2Fe³⁺  +  Fe====3Fe²⁺

    2y mol      y mol   3y mol

    2Fe²⁺  +  Cl₂====2Fe³⁺+2Cl^-

    0.3 mol  0.15mol

    所以0.075+3y=0.3

    y=0.075

    x=0.075+y=0.15

    鐵片的總質量為：0.15 mol×56 g·mol^-1+3 g+0.075 mol×178 g·mol^-1=24.75 g。

    答案：這塊生銹的鐵片的總質量為24.75 g。