化學題,急需解決!將30g鐵(過量)與44ML濃硫酸在加熱條件下充分反映,共收集到11.2L(標準狀況)氣體,其質量爲1

題目:

化學題,急需解決!
將30g鐵(過量)與44ML濃硫酸在加熱條件下充分反映,共收集到11.2L(標準狀況)氣體,其質量爲19.6g,是計算下列各題!
(1)濃硫酸的物質的量濃度
(2)反應後餘生鐵粉的質量

解答:

11.2L(標準狀況下)氣體的物質的量爲0.5mol,題目中所述質量爲19.6g,所以生成氣體的平均莫爾質量爲19.6/0.5=39.2g/mol
生成的氣體應爲二氧化硫和氫氣的混合氣體,而且二者的比例爲
SO2:H2=3:2,所以生成二氧化硫0.3mol,氫氣0.2mol
由於濃硫酸的氧化性大於氫離子,所以應是濃硫酸先和鐵反應,等濃硫酸反應完了之後,氫離子再與鐵反應
2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O
在與硫酸反應中消耗的鐵爲0.2mol爲11.2g
生成0.2mol氫氣需要消耗鐵粉爲0.2mol爲11.2g
所以共消耗鐵粉22.4g,故鐵粉有剩餘
氫離子被完全反應掉,參與氫氣生成的氫離子爲0.4mol
參與濃硫酸與鐵粉反應的氫離子爲1.2mol
所以共有1.6mol氫離子參與反應,這些氫離子全部來自硫酸,所以硫酸的物質的量爲0.8mol
所以濃硫酸的物質的量濃度爲0.8/0.044=18.18mol/L
在這題中需要注意到一點,就是隨著反應的進行,濃硫酸的濃度不斷的減小,到一定程度後就不能稱爲「濃硫酸」了,此時與鐵反應的變成了氫離子,這應該算是一種常見的「陷阱」吧,做題時要特別小心,

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