Question

5．把鋅、鐵混合物12.1g溶于足量的2mol•L^-1鹽酸中，產生標況下的氣體4.48L（溶液體積變化忽略不計），求：
（1）反應中消耗鹽酸的體積；
（2）該混合物中鋅、鐵的物質的量．

Answer 1

分析 （1）發生反應為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出生成氫氣的物質的量，然后利用質量守恒定律可計算出消耗HCl的物質的量，最后根據V=$\frac{n}{c}$計算出消耗鹽酸的體積；
（2）設出混合物中鋅、鐵的物質的量，分別根據金屬總質量、生成氫氣的物質的量列式計算．

解答 解：（1）標準狀況下4.48L氫氣的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據反應Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑可知，消耗HCl的物質的量為：n（HCl）=2n（H₂）=0.2mol×2=0.4mol，
所以該反應中消耗鹽酸的體積為：$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
答：反應中消耗鹽酸的體積為200mL或0.2L；
（2）設Zn、Fe的物質的量分別為x、y
由Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑可知關系式：Zn～2HCl、Fe～2HCl，
則：$\left\{\begin{array}{l}{65x+56y=12.1}\\{x+y=0.2}\end{array}\right.$，解得：x=0.1mol、y=0.1mol，
答：該混合物中鋅、鐵的物質的量都為0.01mol．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，明確金屬與酸反應的化學方程式是解答的關鍵，并學會利用質量關系、消耗的酸來列式計算即可解答，試題培養了學生的化學計算能力．