Question

将22.4g铁投入200mL某浓度的稀硫酸中，铁和硫酸恰好完全反应．求：
（1）22.4g铁的物质的量为

 

；
（2）所用硫酸中H₂SO₄的物质的量浓度为

 

；
（3）反应中生成的H₂在标准状况下的体积为

 

；
（4）在反应后的溶液中通入1.12L（标准状况下）Cl₂，求所得溶液Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为

 

．（已知：溶液中发生的离子反应为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）根据n=

m

M

计算22.4g Fe的物质的量；
（2）发生反应：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，根据方程式计算硫酸的物质的量，再根据c=

n

V

计算硫酸溶液物质的量浓度；
（3）根据方程式计算生成氢气的物质的量，再根据V=nV_m计算生成氢气的体积；
（4）根据n=

V

Vm

计算氯气的物质的量，再根据2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-溶液中Fe³⁺的物质的量、参加反应Fe²⁺物质的量，进而计算溶液中Fe²⁺的物质的量．

解答： 解：（1）22.4g Fe的物质的量=

22.4g

56g/mol

=0.4mol，故答案为：0.4mol；
（2）由Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知硫酸的物质的量为0.4mol，故硫酸溶液物质的量浓度为

0.4mol

0.2L

=2mol/L，故答案为：2mol/L；
（3）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    1               1
    0.4mol         n（H₂）
所以n（H₂）=0.4mol，故V（H₂）=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
故答案为：8.96L；
（4）1.12L（标准状况下）Cl₂的物质的量=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，则：
     2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
0.1mol  0.05mol 0.1mol
故溶液中Fe²⁺的物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol，溶液中Fe³⁺的物质的量为0.1mol，n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺ ）=3：1，
故答案为：3：1．

点评：本题考查化学方程式的有关计算，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．