Question

18．将250mL 2.0mol/L的硫酸与足量的铁屑充分反应．计算：
（1）生成的H₂的体积（标况）；
（2）将生成的FeSO₄配成400mL溶液，此溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）Fe和稀硫酸反应方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe足量，则稀硫酸不足量，根据H原子守恒计算生成氢气物质的量，再根据V=nV_m计算生成氢气体积；
（2）根据硫酸根离子守恒计算生成n（FeSO₄），溶液稀释前后溶质的物质的量不变，据此计算Fe²⁺的物质的量浓度．

解答 解：（1）Fe和稀硫酸反应方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe足量，则稀硫酸不足量，根据H原子守恒得n（H₂）=n（H₂SO₄）=2.0mol/L×0.25L=0.5mol，V（H₂）=nV_m=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，
答：生成氢气体积在标况下是11.2L；
（2）根据硫酸根离子守恒得n（FeSO₄）n（H₂SO₄）=2.0mol/L×0.25L=0.5mol，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后c（Fe²⁺）=$\frac{0.5mol}{0.4L}$=1.25mol/L，
答：此溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为1.25mol/L．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，侧重考查学生分析计算能力，正确运用原子守恒即可解答，题目难度不大．