题目内容

16.取1mol/L的硫酸和盐酸各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应后生成的气体质量比为3:2,则往硫酸中加入铁粉的质量为(  )
A.2.8gB.4.2gC.8.4gD.11.2g

分析 发生反应为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑①,Fe+2HCl═FeCl2+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3:2,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,故对于②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Fe与硫酸反应生成n(H2),对于①反应是Fe不足,以此计算铁的质量.

解答 解:发生反应为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑①,Fe+2HCl═FeCl2+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3:2,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,故对于②反应来说是盐酸不足,对于①反应是Fe不足,
反应②生成气体的物质的量为$\frac{0.1L×1mol/L}{2}$=0.05mol,反应完毕后生成气体的体积之比为3:2,所以Fe与硫酸生成的气体为0.05mol×$\frac{3}{2}$=0.075mol,
设铁的质量为x,则:
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
56g            1mol
x              0.075mol
所以,56g:x=1mol:0.075mol,解得x=4.2g,
故选B.

点评 本题考查化学方程式计算,涉及过量计算,通过反应方程式判断反应的过量问题是关键.

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