Question

將22.4g鐵投入200mL某濃度的稀硫酸中，鐵和硫酸恰好完全反應．求：
（1）22.4g鐵的物質的量為

 

；
（2）所用硫酸中H₂SO₄的物質的量濃度為

 

；
（3）反應中生成的H₂在標準狀況下的體積為

 

；
（4）在反應后的溶液中通入1.12L（標準狀況下）Cl₂，求所得溶液Fe²⁺與Fe³⁺的物質的量之比為

 

．（已知：溶液中發生的離子反應為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-）

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）根據n=

m

M

計算22.4g Fe的物質的量；
（2）發生反應：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，根據方程式計算硫酸的物質的量，再根據c=

n

V

計算硫酸溶液物質的量濃度；
（3）根據方程式計算生成氫氣的物質的量，再根據V=nV_m計算生成氫氣的體積；
（4）根據n=

V

Vm

計算氯氣的物質的量，再根據2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-溶液中Fe³⁺的物質的量、參加反應Fe²⁺物質的量，進而計算溶液中Fe²⁺的物質的量．

解答： 解：（1）22.4g Fe的物質的量=

22.4g

56g/mol

=0.4mol，故答案為：0.4mol；
（2）由Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知硫酸的物質的量為0.4mol，故硫酸溶液物質的量濃度為

0.4mol

0.2L

=2mol/L，故答案為：2mol/L；
（3）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    1               1
    0.4mol         n（H₂）
所以n（H₂）=0.4mol，故V（H₂）=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
故答案為：8.96L；
（4）1.12L（標準狀況下）Cl₂的物質的量=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，則：
     2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
0.1mol  0.05mol 0.1mol
故溶液中Fe²⁺的物質的量為0.4mol-0.1mol=0.3mol，溶液中Fe³⁺的物質的量為0.1mol，n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺ ）=3：1，
故答案為：3：1．

點評：本題考查化學方程式的有關計算，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．