现有浓度均为2mol•L的盐酸和硫酸溶液各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束后,测得生成的气体的质量比为2:3,则加入铁粉的质量可能是( )A. 2.8 gB. 5.6 gC. 8.4 gD. 16.8 g
现有浓度均为2mol•L的盐酸和硫酸溶液各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束后,测得生成的气体的质量比为2:3,则加入铁粉的质量可能是( )
A. 2.8 g
B. 5.6 g
C. 8.4 g
D. 16.8 g
先判断一下,先在纸上写好盐酸和铁还有硫酸和铁的反应方程是,离子和原子的都可以,盐酸的氢离子有0.2摩尔,硫酸的有0.4.假设铁很少,就是盐酸和硫酸都过量了,那么氢气生成是一样的 ,是1比1,。如果铁很多,盐酸和硫酸都不够,那氢气比是1比2,而现在是2比3.那说明了铁的量处于能把盐酸完全反应,但不能把硫酸全部反应,就是说,此时盐酸中铁过量,而硫酸中酸过量!因为盐酸都用完了,那根据消耗0.2摩尔的盐酸,得到0.1摩尔的氢气,又因为盐酸和硫酸生成的氢气的质量比为2:3
求出硫酸生成的氢气有0.15摩尔!在硫酸中铁全部反应完了,用这0.15摩尔的氢气.算出硫酸耗得铁为8.4克!不过还没完,“往酸中加入的铁粉的质量为",问题问的是酸中加入的铁粉,所以是在盐酸和硫酸中加入的铁粉的总和,所以8.4乘2,选D
如果在两种酸中加的铁粉均过量,则酸完全反应,生成的氢气的质量比是1:2。
如果在两种酸中加的铁粉均不足,则铁完全反应,生成的氢气的质量比是1:1。
所以一定是盐酸中的铁粉过量,硫酸中的铁粉不足。
设加入铁粉m克,则
(2×0.1÷2):(m÷56)=2:3,求得m=8.4克
由于最后生成的气体质量不等,所以证明盐酸反应不足,而硫酸过量,否则生成气体的质量之比应该是1:2,
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①
生成气体的物质的量为
=0.1mol,氢气的质量为0.1mol×2g/mol=0.2g;2mol/L×0.1L 2
反应完毕后生成气体的质量之比为2:3,所以由硫酸生成的气体质量为0.3g,
设铁的质量为x,则
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②
56 2
x 0.3g
x=8.4g
故选C
答案解析:发生反应为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②,如果对于这两个反应都是铁不足的话就不可能是气体质量比是2:3,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.那么对于①反应来说是盐酸不足,可以算出来生成H2为0.05mol,根据质量比可算出来②反应生成H2为0.075mol,对于②反应是Fe不足,以此计算铁的质量.
考试点:化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查过量问题的计算,题目难度不大,本题注意通过反应方程式判断反应的过量问题,根据方程式求解.
理论上应该1:2,但如果是2:3的话,说明盐酸与铁反应时,铁足量,而硫酸与铁反应时,铁不足,这时就应该从硫酸算,何时是盐酸完全反应后产生氢气量的1.5倍,也就是消耗0.15摩尔硫酸时所需的铁,即C