Question

5．将0.2L 2mol/LH₂SO₄溶液和0.8L 1mol/LHCl溶液混合，往混合溶液中加入足量金属Fe，计算（不需要写计算过程）
（1）混合溶液中H⁺物质的量为1.6mol；
（2）消耗的Fe的物质的量为0.4mol；
（3）消耗Fe的质量为22.4g；
（4）生成氢气的体积为（标准状况下）8.96L．

Answer 1

分析 （1）由电荷守恒可得：n（H⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-）；
（2）根据Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑计算；
（3）由m=nM计算Fe的质量；
（4）根据Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑计算氢气的物质的量，再计算体积．

解答 解：（1）0.2L 2mol/LH₂SO₄溶液和0.8L 1mol/LHCl溶液混合，由电荷守恒可得：n（H⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-）=0.8L×1mol/L+0.2L×2mol/L×2=1.6mol；
故答案为：1.6mol；
（2）由反应Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知，n（Fe）=$\frac{1}{2}$n（H⁺）=0.4mol，故答案为：0.4mol；
（3）Fe的质量为m=nM=0.4mol×56g/mol=22.4g，故答案为：22.4g；
（4）由Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑可知，n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（H⁺）=0.4mol，则氢气的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L，故答案为：8.96L．

点评 本题考查混合物计算、根据方程式计算，注意对公式的理解与灵活应用，注意电解混合溶液中常利用电荷守恒进行计算，难度中等．