Question

【題目】將6.5 g鋅投入100 mL 2 mol/L的稀硫酸（已知溶液密度為1.12 g/cm3）中充分反應(yīng)。試計算

（1）產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

（2）反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量。

（3）現(xiàn)有2 mol/L的稀鹽酸和稀硫酸各100 mL，分別加入等質(zhì)量的鐵，反應(yīng)后生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比為2∶3，求加入鐵的質(zhì)量。

Answer 1

【答案】（1）2.24 L（2分） （2）118.3 g（2分） （3）8.4 g（3分）

【解析】

試題分析：（1）先由、cV計算兩種反應(yīng)物的n分別為mol = 0.1mol、100×10－3×2 mol = 0.2 mol，再根據(jù)化學(xué)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，兩反應(yīng)物不是恰好完全反應(yīng)，而是Zn完全反應(yīng)，H2SO4一半反應(yīng)，另一半過量，因此應(yīng)根據(jù)鋅計算氫氣的n為0.1mol，最后根據(jù)nVm可知氫氣的V為0.1×22.4L=2.24L；（2）先由ρV、nM計算稀硫酸和氫氣的質(zhì)量分別為100×1.12g = 112g、0.1×2g = 0.2g，反應(yīng)前總質(zhì)量為(6.5+112)g=118.5g，反應(yīng)過程中只逸出0.2g氫氣，因此反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量為(118.5-0.2)g=118.3g；（3）先由cV計算兩種酸的n均為100×10－3×2 mol = 0.2 mol，由題意及化學(xué)方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑推斷，前一反應(yīng)中Fe過量HCl不足且生成的氫氣較少，后一反應(yīng)中Fe不足H2SO4過量且生成的氫氣較多，設(shè)加入x mol Fe，則前一反應(yīng)根據(jù)完全反應(yīng)的HCl可計算出生成氫氣為0.2mol/2=0.1mol，后一反應(yīng)根據(jù)完全反應(yīng)的Fe可計算出生成氫氣為xmol；再根據(jù)nVm可知，兩反應(yīng)生成的氫氣體積分別為0.1×22.4L=2.24L、22.4xL；再由題意可知，，解得：x=0.15；最后由nM計算可得加入的鐵質(zhì)量為0.15×56g=8.4g。