Question

20．高温下铁和水蒸气发生反应，生成1.12L气体（标准状况下），相同质量的铁放入某浓度250mL稀盐酸中恰好反应．计算
（1）参加反应的铁的质量；
（2）盐酸溶液的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol；
（2）发生Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，结合c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，由3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂可知，参加反应的铁为0.05mol×$\frac{3}{4}$×56g/mol=2.1g，
答：参加反应的铁的质量为2.1g；   
（2）n（Fe）=0.05mol×$\frac{3}{4}$=0.0375mol，由Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑可知，n（HCl）=0.0375mol×2=0.075mol，c（HCl）=$\frac{0.075mol}{0.25L}$=0.3mol/L，
答：盐酸溶液的物质的量浓度为0.3mol/L．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意Fe与水蒸气生成四氧化三铁，题目难度不大．