Question

2．在浓度均为3mol/L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质量之比为3：4．则加入铁粉的质量是（　　）

• A． 1.8 g
• B． 11.2 g
• C． 5.6 g
• D． 8.4 g

Answer 1

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，对于②反应是Fe不足，
反应①生成气体的物质的量为$\frac{0.1L×3mol/L}{2}$=0.15mol，反应完毕后生成气体的体积之比为3：4，所以Fe与硫酸生成的气体为0.15mol×$\frac{4}{3}$=0.2mol，
设铁的质量为x，则：
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56g            1mol
 x            0.2mol
所以，56g：x=1mol：0.2mol，解得x=11.2g，
故选B．

点评 本题考查过量计算，题目难度中等，通过反应方程式判断反应的过量问题是关键．