Question

14．今有12.1gFe和Zn的混合物，与足量的稀盐酸反应，共放出H₂4.48L（标准状况）．请回答下列问题：
（1）原混合物中Fe的质量分数．
（2）消耗HCl的物质的量．

Answer 1

分析 （1）反应方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，设出铁、锌的物质的量，分别根据总质量、生成氢气的物质的量列式计算；
（2）根据反应可知，消耗HCl的物质的量是生成氢气物质的量的2倍，据此计算出消耗HCl的物质的量．

解答 解：n（H₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，设混合物中含有xmolFe、ymolZn，
反应方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，则
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
1     2                1
x    2x               x
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
1      2                1
y      2y              y
（1）由以上反应方程式可得：$\left\{\begin{array}{l}{56x+65y=12.1}\\{x+y=0.2}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.1}\end{array}\right.$，
m（Fe）=0.1mol×56g/mol=5.6g，
w（Fe）=$\frac{5.6g}{12.1g}$=46.3%，
答：原混合物中Fe的质量分数为46.3%．
（2）生成氢气来自消耗HCl中的氢元素，根据H元素守恒可知：n（HCl）=2n（H₂）=0.2mol×2=0.4mol，
答：消耗HCl的物质的量为0.4mol．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度不大，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的化学计算能力．