某铁碳合金中已有部分铁被氧化生锈(Fe2O3).取样品19.4g,加足量的稀盐酸使它溶解,放出氢气3.36L(标准状况),所得溶液中滴入硫氰化钾不变色;若将溶液中的金属离子全部氧化成高价离子,需要通入标准状况下的氯气3.36L(不考虑氯气与水的反应).求该合金中未被氧化的铁的百分量.
加盐酸溶解时,有关反应的化学方程式为:
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O---(1)
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+——————(2)
Fe +2H+ = Fe2+ + H2---------(3)
有题意可知,加盐酸反应完后,样品中的铁元素全部生成了Fe2+(因为“所得溶液中滴入硫氰化钾不变色);产生氢气0。 15mol;消耗氯气0。15mol。
加氯气后发生的反应为:2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl---(4)
通过以上反应关系,可知:生成氢气的铁和生成的亚铁离子和将这些亚铁离子氧化为铁离子需要的氯气之间有以下关系:
Fe-----H2...全部
加盐酸溶解时,有关反应的化学方程式为:
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O---(1)
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+——————(2)
Fe +2H+ = Fe2+ + H2---------(3)
有题意可知,加盐酸反应完后,样品中的铁元素全部生成了Fe2+(因为“所得溶液中滴入硫氰化钾不变色);产生氢气0。
15mol;消耗氯气0。15mol。
加氯气后发生的反应为:2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl---(4)
通过以上反应关系,可知:生成氢气的铁和生成的亚铁离子和将这些亚铁离子氧化为铁离子需要的氯气之间有以下关系:
Fe-----H2------Fe2+------1/2Cl2
0。
15---0。15----0。15------0。075 (mol)
则消耗于氧化反应(2)产生的Fe2+的氯气就为:
0。15-0。075=0。075(mol),这部分氯气氧化Fe2+ 的物质的量为可以由下算出:
2Fe2+ --+--- Cl2 =2Fe3+ + 2Cl-
0。
15--------0。075
根据反应(2)可知,这0。15mol的Fe2+中有1/3(即0。05mol)来自于铁单质。
原样品中共有单质铁:(0。15+0。05)*56=11。2(克)
样品中单质铁的质量分数为:11。
2/19。4=57。73%。收起