题目内容

14．在浓度均为4mol•L-1的盐酸和硫酸各100mL溶液中，分别加入等质量的铁粉，充分反应后生成气体体积比为2：3，则加入铁粉的质量是（　　）
A．11.2gB．8.4gC．16.8gD．22.4g

分析 发生反应为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②，加入铁粉质量相等，如果对于这两个反应都是铁不足，则Fe完全反应，生成气体体积之比为1：1，若酸都不足，则酸完全反应，根据方程式可知，生成的气体体积之比为1：2，而实际气体体积之比为2：3，所以肯定是铁对一个反应来说是不足，对于另一个反应是过量．通过方程式可以看出来，铁消耗HCl多，对于①反应来说是盐酸不足，可以算出来生成H2物质的量，根据体积比可算出来②反应生成n（H2），对于②反应是Fe不足，以此计算铁的质量．

解答 解：发生反应为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②，加入铁粉质量相等，
如果对于这两个反应都是铁不足，则Fe完全反应，生成气体体积之比为1：1，
若酸都不足，则酸完全反应，根据方程式可知，生成的气体体积之比为1：2，
而实际气体体积之比为1：2，所以肯定是铁对一个反应来说是不足，对于另一个反应是过量．通过方程式可以看出来，铁消耗HCl多，对于①反应来说是盐酸不足，对于②反应是Fe不足，
HCl的物质的量为0.1L×4mol/L=0.4mol，由Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，可知生成气体的物质的量为0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol，
所以由硫酸生成的气体的物质的量为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，
设铁的质量为x，则：
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56g            1mol
x              0.3mol
所以，56g：x=1mol：0.3mol，解得x=16.8g，
故选C．

点评 本题考查化学方程式的计算，关键利用生成氢气的体积关系、结合反应方程式判断反应的过量问题，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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