Question

由铁粉和铜粉组成的混合物7g，放入盛有121.6g稀盐酸的烧杯中，刚好完全反应后，烧杯内各物质的总质量为128.4g．试求：
（1）原混合物中铁粉的质量分数？
（2）配制121.6g稀盐酸需要多少mL 36%（ρ=1.19g?cm^-3）的浓盐酸？
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数？

Answer 1

分析：将铁粉和铜粉的混合物放入稀盐酸中，铁粉与盐酸反应放出氢气而铜粉不能与盐酸反应，刚好完全反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液；根据质量守恒定律，由反应前后物质的质量差可计算反应放出氢气质量、反应后所得溶液的质量，利用化学方程式，由氢气质量可以计算出原混合物中铁粉质量及反应所得溶液中含氯化亚铁的质量．根据化学方程式计算出盐酸中溶质的质量，然后根据稀释前后溶液中溶质的质量不变进行解答．

解答：解：根据质量守恒定律，生成氢气的质量为：7g+121.6g-128.4g=0.2g．
设原混合物中铁粉的质量为x，参加反应的HCl的质量为y，生成氯化亚铁的质量为z，
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56  73   127   2
x   y     z   0.2g
 

56

2

=

x

0.2g

   x=5.6g

73

2

=

y

0.2g

    y=7.3g
 

127

2

=

z

0.2g

   z=12.7g
（1）原混合物中铁粉的质量分数为：

5.6g

7g

×100%=80%．
（2）根据稀释前后溶质的质量保持不变，设需要36%的浓盐酸的体积为a，7.3g=1.19g/cm³×a×36%，a=17mL．
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数为

12.7g

5.6g+121.6g-0.2g

×100%=10%．
答：（1）原混合物中铁粉的质量分数为80%；（2）需要36%的浓盐酸的体积为17mL；（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数为10%．

点评：本题综合性较强，主要考查有关化学方程式的计算、溶质质量分数的计算等，根据质量守恒定律计算出氢气的质量是解答本题的关键所在．