Question

现有一种铜和铁的混合物样品。某学生取10.0g此样品置于烧瓶中，将80.0mL稀硫酸分四次加入烧瓶并做相关记录。有关数据记录如下：

加硫酸的次数序号	加入硫酸的体积/mL	剩余固体的质量/g
1	20.0	7.20
2	20.0	4.40
3	20.0	2.00
4	20.0	2.00

⑴请写出铁和稀硫酸反应的离子反应方程式

⑵请计算所用硫酸溶液中硫酸的物质的量浓度。

 

Answer 1

（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑（2） 2.5mol/L.

【解析】

试题分析：⑴在金属活动性顺序表中，Fe爱H的前边，而Cu在H的后边，因此铁和稀硫酸发生置换反应产生H2，反应的离子反应方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2.5mol/L；铜和铁的混合物中只有Fe会发生反应，而Cu不能反应；根据加热硫酸的体积与剩余固体的质量可得m(Cu)=2.00g,m(Fe)=8.00g。分析表中数据可知，前两次硫酸均不足,用第一次数据计算。根据方程式Fe+2H2SO4 = FeSO4 +H2↑可知56gFe反应会消耗2mol H2SO4，现在Fe反应消耗了（10-7.2）g，则硫酸的反应的物质的量是(2mol×2.8g)÷56g=0.1mol，则硫酸的物质的量浓度是c(H2SO4)=0.1mol÷0.02L=5mol/L

考点：考查离子方程式的书写、反应物有过量时物质的量浓度的计算的知识。