Question

【题目】将一定量的铁与100mL 18.5mol/L浓硫酸充分加热反应后，铁完全溶解，同时生成气体33.6L（已换算为标准状况下的体积）。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH=1，并取少量溶液加入KSCN溶液无明显现象。（不考虑气体的溶解）

（1）反应中共消耗金属Fe的质量为________。

（2）将反应后的溶液稀释至1L时溶液中为________。

Answer 1

【答案】84.0g 1.55mol·L-1

【解析】

铁与浓硫酸充分加热反应后，将反应后的溶液稀释，取少量溶液加入KSCN溶液，说明溶液中不存在Fe3+，那么发生的反应为Fe+2H2SO4FeSO4+SO2↑+H2O，随着反应的进行，浓硫酸变稀，发生的反应变为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，据此进行计算。

（1）反应生成气体33.6L，那么n(气体)==1.5mol，溶液稀释后pH=1，则反应后剩余硫酸×1L×0.1mol/L=0.05mol，参与反应的硫酸的物质的量为0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol

设反应生成氢气x mol，SO2 y mol

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ Fe + 2H2SO4 FeSO4+ SO2↑+ H2O

x x x x y 2y y y

可得 ，解得，反应共消耗铁粉1.5mol，质量为1.5mol×56g/mol=84g；故答案为84.0g。

（2）反应后所得溶液中含有SO42-：0.1L×18.5mol/L-0.3mol=1.55mol，溶液稀释至1L时溶液中==1.55mol/L。