Question

14．往200mL FeC1₃溶液中，通入0.672L标准状况下的H₂S气体，气体完全被吸收，再加入过量的铁粉产生氢气，反应停止后，测得溶液中含有0.15mol金属阳离子，求：
（1）FeC1₃溶液与H₂S反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（2）加入过量铁粉充分反应后产生氢气在标准状况下的体积？
（3）原FeC1₃溶液的浓度为多少？

Answer 1

分析 氯化铁与硫化氢发生反应：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，与Fe发生反应：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，由于Fe过量，生成的盐酸再和铁反应生成氯化亚铁，最终溶液为FeCl₂溶液，由此分析解答．

解答 解：（1）氯化铁与硫化氢发生反应：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，故答案为：2Fe³⁺+H₂S=2 Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（2）通入0.672L标准状况下的H₂S气体，气体完全被吸收，所以硫化氢中的氢全部转化为溶液中的氢离子，再加入过量的铁粉，则溶液中的氢离子全部转化为氢气，根据氢守恒，n（H₂）=n（H₂S），所以加入过量铁粉充分反应后产生氢气在标准状况下的体积为672mL，
答：加入过量铁粉充分反应后产生氢气在标准状况下的体积是672mL；
（3）化铁与硫化氢发生反应：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，与Fe发生反应：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，由于Fe过量，生成的盐酸再和铁反应生成氯化亚铁，最终溶液为FeCl₂溶液，最终溶液中0.15mol金属离子为Fe²⁺，
根据氯离子守恒：3n（FeCl₃）=2n（FeCl₂），即n（FeCl₃）=$\frac{2}{3}$n（FeCl₂）=0.15mol×$\frac{2}{3}$=0.1mol，
故原溶液中c（FeCl₃）=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
答：原FeC1₃溶液的浓度为0.5 mo/L．

点评 本题考查混合物有关计算，明确发生的反应是解题关键，利用守恒法解答，避免方程式的繁琐，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．