高中化学 金属化合物问题27.2g铁粉和氧化铁的混合物,放入500ml稀硫酸中,固体完全溶解,生成H2 4.48L（标准）,加入NH4SCN溶液后,无颜色变化 加入2mol/L的NaOH溶液 当溶液成中性时用掉NaOH（aq）500ml

Question

高中化学 金属化合物问题
27.2g铁粉和氧化铁的混合物,放入500ml稀硫酸中,固体完全溶解,生成H2 4.48L（标准）,加入NH4SCN溶液后,无颜色变化 加入2mol/L的NaOH溶液 当溶液成中性时用掉
NaOH（aq）500ml 求原硫酸溶液的物质的量的浓度

Answer 1

混合物溶于稀硫酸的所有反应为：
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
加入NH4SCN溶液后无颜色变化,说明溶液中最后没有3价铁离子Fe³﹢
而固体完全溶解,生成H2 4.48L（标准）,说明H2SO4过量
此时溶液存在的阳离子为Fe²﹢、H﹢,阴离子为SO4²﹣；
而当溶液呈中性时溶液中就只有Na﹢和SO4²﹣
H﹢被中和,Fe²﹢完全沉淀为Fe(OH)2
而Na﹢全部来自NaOH溶液,其物质的量为2×0.5=1 mol
则SO4²﹣的物质的量为1÷2=0.5 mol,而SO4²﹣全部来自稀硫酸
所以原硫酸溶液的物质的量的浓度为0.5÷0.5=1 mol /L
注：（1）pH3-4为Fe²﹢的存在条件,pH略大则会沉淀.溶液呈中性时是不会有Fe²﹢的,
并且Fe²﹢水解呈酸性：Fe²﹢ ＋ 2H2O → Fe(OH)2 ＋ 2H﹢
（2）NH4SCN不影响实验结果,NH4SCN只是作为指示剂使用,最多和Fe³﹢形成血红色络合物
而该溶液中没有Fe³﹢,也不会与溶液反应,可以忽略不计