Question

将10.0g铁屑溶于105mL 2mol?L^-1的稀硫酸中，完全反应后收集到标准状况下的氢气3.36L，若溶液体积的变化忽略不计．列式计算：
（1）已知杂质不与硫酸反应．则铁屑中单质铁的含量是多少？
（2）反应后的溶液中，H⁺的物质的量浓度是多少？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）n（H₂SO₄）=2mol/L×0.105L=0.21mol，n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol＜n（H₂SO₄），所以混合溶液中硫酸有剩余，根据氢气和铁之间的关系式计算铁的质量，再根据质量分数公式计算铁的含量；
（2）根据氢原子守恒计算反应后的溶液中氢离子浓度．

解答： 解：（1）n（H₂SO₄）=2mol/L×0.105L=0.21mol，n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol＜n（H₂SO₄），所以混合溶液中硫酸有剩余，设铁的质量为x，
Fe---H₂，
1mol 1mol
x    0.15mol
1mol：1mol=x：0.15mol，
x=0.15mol，
铁的含量=

56g/mol×0.15mol

10.0g

×100%=84%，
答：铁屑中单质铁的含量是84%；
（2）根据氢原子守恒得，反应后的溶液中氢离子浓度=

2mol/L×0.105L×2-0.15mol×2

0.105L

=1.14mol/L，
答：反应后溶液中氢离子浓度为1.14mol/L．

点评：本题考查了根据方程式进行计算，明确反应中各个物理量之间的关系式即可解答，注意结合原子守恒来解答，题目难度不大．