在铁和氧化铁的混合物 15 g 中加入150 mL 稀 H₂SO₄ 放出氢气 1.68 L(标准状况下)。当反应停止后,铁与氧化铁均无剩余,且溶液中没有 Fe ³⁺存在。为了中和过量 H₂SO₄,并使 Fe ²⁺ 完全转化为 Fe(OH) ₂沉淀,共耗用 3 mol·L^-1 NaOH 溶液 200 mL。

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试题分析：
(1)铁和氧化铁均能溶解于稀硫酸，且生成的硫酸铁也能氧化铁，最终生成硫酸亚铁，发生反应的化学方程式分别为：Fe＋H2SO4 =FeSO 4 ＋H 2 ↑、Fe2O3＋3H 2 SO 4 =Fe2(SO 4 )3＋3H 2 O、Fe＋Fe2(SO4)3 =3FeSO 4；
(2)铁和氧化铁与硫酸反应均无剩余，且溶液中无Fe3+存在，反应生成FeSO4，生成氢气为1.68L÷22.4L/mol=0.075mol，设Fe、氧化铁的物质的量分别为xmol、ymol，则：根据二者质量，可得：56x+160y=15根据电子转移守恒，可得：2x=2y+0.075×2联立方程，解得x=0.125 y=0.05故m（Fe)=0.125mol×56g/mol=7g，m（Fe2O3)=0.05mol×160g/mol=8g；（3)铁和氧化铁与硫酸反应后溶液中溶质为FeSO4、H2SO4，加入NaOH溶液使铁完全转化成Fe（OH)2，产生反应后的溶液溶质只有Na2SO4，根据硫酸根守恒，则n（H2SO4)=n（Na2SO4)，根据钠离子守恒，则n（Na2SO4)=1/2n（NaOH)=1/2×3mol/L×0.2L=0.3mol，c（H2SO4)=0.3mol÷0.15L=2mol/L。

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