在浓度均为3mol/L的盐酸和硫酸各100mL溶液中,分别加入等质量的铁粉,充分反应后生成气体质量之比为3:4.则加入铁粉的质量是(  ) A.11.2 g B.8.4 g C.5.6 g D.1.8 g

问题描述:

在浓度均为3mol/L的盐酸和硫酸各100mL溶液中,分别加入等质量的铁粉,充分反应后生成气体质量之比为3:4.则加入铁粉的质量是(  )
A. 11.2 g
B. 8.4 g
C. 5.6 g
D. 1.8 g

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,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,
故选A.