Question

在物质的量浓度均为3mol/L的盐酸和硫酸各100ml的溶液中，分别加入等质量的铁粉，反应结束后生成气体的质量之比为3：4．则加入铁粉的质量为多少克．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：发生反应为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑①、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑②，加入铁粉质量相等，如果对于这两个反应都是铁不足，则Fe完全反应，生成气体体积之比为1：1，若酸都不足，则酸完全反应，根据方程式可知，生成的气体体积之比为1：2，而反应结束后生成气体的质量之比为3：4，即体积比为3：4，可知肯定是铁对一个反应来说是不足，对于另一个反应是过量，通过方程式可以看出来，铁消耗HCl多，对于①反应来说是盐酸不足，可以算出来生成H₂物质的量，根据体积比可算出来②反应生成n（H₂），对于②反应是Fe不足，以此计算铁的质量．

解答： 解：发生反应为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑①、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑②，加入铁粉质量相等，
如果对于这两个反应都是铁不足，则Fe完全反应，生成气体体积之比为1：1，
若酸都不足，则酸完全反应，根据方程式可知，生成的气体体积之比为1：2，
而实际气体体积之比为3：4，所以肯定是铁对一个反应来说是不足，对于另一个反应是过量．通过方程式可以看出来，铁消耗HCl多，对于①反应来说是盐酸不足，对于②反应是Fe不足，
反应①生成气体的物质的量为

0.1L×3mol/L

2

=0.15mol，反应完毕后生成气体的体积之比为3：4，所以Fe与硫酸生成的气体为0.15mol×

4

3

=0.2mol，
设铁的质量为x，则：
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56g            1mol
x              0.2mol
所以56g：x=1mol：0.2mol，解得x=11.2g，
答：加入铁粉的质量为11.2g．

点评：本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应及物质的量关系及过量计算判断为解答的关键，注意生成氢气的体积关系，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．