题目

3摩尔每升盐酸和硫酸各100毫升的溶液中分别加等质量的铁粉,反应后气体的质量比为3：4,则铁粉的质量为?

提问时间：2020-08-03

答案

（1）若铁粉过量,则
n（HCl）＝n（H2SO4） ＝3 * 0.1 ＝0.3mol
2HCl + Fe = FeCl2 + H2
n1（H2）＝1/2 * n(HCl) = 0.15mol
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2
n2（H2）＝n（H2SO4）＝0.3mol
m1（H2）：m2（H2）＝n1（H2）：n2（H2）＝0.15 ：0.3＝2：1不等于3：4
因此铁粉不过量.
（2）若盐酸和硫酸同时过量,铁粉不足,则有反应方程式可知产生的氢气量一样,因此只有硫酸过量,而盐酸不足.
设铁的物质的量为 x
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2
铁粉不足,故 n3（H2）＝n（Fe ）＝ x
2HCl + Fe = FeCl2 + H2
盐酸不足,故 n4（H2）＝1/2 * n(HCl) = 0.15mol
因此 0.15 ：x ＝ 3：4 解得 x ＝ 0.2mol
所以 铁粉的质量为 0.2 * 56 ＝11.2g