Question

把29 g铁和硫的混合物在密闭条件下加热反应，冷却至室温，再加入足量稀硫酸后，放出的气体在标准状况下为8.4 L，求混合物中硫和铁的物质的量之比？

Answer 1

2∶3

解析:

此题如果采用一般的根据化学方程式计算的方法，由于29 g混合物中Fe和S是哪一种过量不能确定，解题过程将会很复杂。

Fe+S====FeS

FeS+H₂SO₄====FeSO₄+H₂S↑

若Fe过量  Fe+H₂SO₄====FeSO₄+H₂↑

从上述三个反应可以看出，产生气体体积只与Fe的量有关，而与S的量无关。

1 mol Fe—1 mol FeS—1 mol H₂S

1 mol Fe—1 mol H₂

可得关系式为：1 mol Fe—1 mol气体。

设Fe质量为m。

m=56 g·mol^-1×8.4 L/22.4 L·mol^-1=21 g,

n(Fe)=8.4÷22.4 L·mol^-1=0.375 mol

n(S)=(29-21) g/32 g·mol^-1=0.25 mol,

n(S)/n(Fe)=0.25 mol/0.375 mol=2/3。