Question

兩燒杯中分別盛有鹽酸和稀硫酸，濃度和體積均為1mol?L^-1 200mL．往兩個燒杯中分別加入等質量的鐵粉，充分反應后生成氫氣的體積比為2：3（同溫同壓下測定），則加入的鐵粉質量為______．（不必寫出計算過程）

Answer 1

由題意可知：n（HCl）=n（H₂SO₄）=0.2L×1mol/L=0.2mol，
兩種酸溶液中H⁺物質的量比值為1：2，
當鐵完全反應時，生成氫氣的體積比為1：1，當酸完全反應時，生成氫氣的體積為1：2，
往兩個燒杯中分別加入等質量的鐵粉，充分反應后生成氫氣的體積比為2：3，介于1：1和1：2之間，
則說明鹽酸不足，硫酸過量，
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
    2         1
    0.2mol    0.1mol
則鐵與硫酸反應生成氫氣的物質的量為0.15mol，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
1              1
n（Fe）          0.15mol
n（Fe）=0.15mol，
m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g．
故答案為：8.4g．