Question

13．將6g 鐵粉加入200mL Fe₂（SO₄）₃和H₂SO₄的混合溶液中，充分反應得到200mL A0.5mol/L FeSO₄溶液和0.896L的氣體．試計算：
（1）反應消耗鐵的質(zhì)量；   
（2）原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 因氧化性Fe³⁺＞H⁺，則加入鐵粉，先發(fā)生Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，0.896L的氣體是氫氣，則后發(fā)生Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，然后根據(jù)化學反應方程式即可計算．

解答 解：溶液中含有Fe²⁺：0.5mol•L^-1×0.2L=0.1mol＜$\frac{6g}{56g/mol}$，
∴6g鐵粉過量，設與Fe₂（SO₄）₃反應消耗鐵的物質(zhì)的量為x，生成氫氣消耗鐵的物質(zhì)的量為y，
Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄
1mol  1mol     3mol
xmol   xmol   3xmol
Fe+H₂SO₄ =FeSO₄+H₂↑，
1mol 1mol 1mol 1mol
ymol ymol ymol ymol
所以$\left\{\begin{array}{l}{3x+y=0.1mol}\\{y=\frac{0.896L}{22.4L/mol}}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{y=0.04}\\{x=0.02}\end{array}\right.$，所以消耗鐵為：x+y=0.04+0.02=0.06mol，質(zhì)量為0.06mol×56g/mol=3.36g，F(xiàn)e₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.02mol}{0.2L}$=10mol/L，
答：（1）反應消耗鐵的質(zhì)量是3.36g；
（2）原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度為10mol/L．

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確氧化性的強弱、反應的先后順序是解答本題的關(guān)鍵．