Question

6．将8.8gFeS固体置于200mL2.0mol/L的盐酸中，以制备H₂S气体．反应完全后，若溶液中H₂S的浓度为0.10mol/L，假定溶液体积200mL不变，试计算：
（1）收集到的H₂S气体的体积（标准状况）；
（2）溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．
（3）计算反应后溶液的pH（不考虑氢硫酸的电离）

Answer 1

分析 （1）先进行过量判断，然后根据方程式进行计算；
（2）先求出各自的物质的量然后代入公式C=$\frac{n}{V}$来解；
（3）先求出各自的物质的量然后代入公式C=$\frac{n}{V}$，求出氢离子的浓度，再根据pH=-lgc（H⁺）来解；

解答 解：（1）FeS的物质的量为$\frac{8.8g}{88g/mol}$=0.1mol，盐酸的物质的量为0.2L×2.0mol•L^-1=0.4mol，根据方程式FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑可判断盐酸过量，计算应以FeS的物质的量为基准，则共生成H₂S 0.1mol．在溶液中溶解的物质的量为：0.10mol•L^-1×0.2L=0.02mol，所以收集到的H₂S气体的物质的量为0.08mol，其体积为：0.08mol×22.4L/mol=1.8L，
答：收集到的H₂S气体的体积（标准状况）为1.8L；
（2）参加反应的FeS的物质的量0.1mol，根据方程式FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑得Fe²⁺的物质的量为0.1mol，所以Fe²⁺的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol•L^-1
答：溶液中Fe²⁺的物质的量浓度0.5mol•L^-1．
（3）参加反应的FeS的物质的量0.1mol，根据方程式FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑得消耗掉H⁺0.20 mol，反应前H⁺的物质的量为：2.0 mol•L^-1×0.20 L=0.40 mol，剩余的H⁺的物质的量为0.40 mol-0.20 mol=0.20 mol，H⁺的物质的量浓度为$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1.0mol•L^-1
pH=-lgc（H⁺）=-lgc1=0
答：反应后溶液的pH为0．

点评 本题考查物质的量浓度的计算题目，难度不大，注意有关计算公式的运用．