Question

7．FeS能跟盐酸反应生成H₂S气体．把8.8FeS放入200mL2.0mol/L的盐酸中，以制备H₂S．反应完全后，若溶液中H₂S的浓度为0.1mol/L，假定溶液的体积不变．
试计算
（1）写出反应的化学方程式并判断反应物中谁过量？
（2）可收集到的H₂S气体在标况下的体积为多少？
（3）反应后溶液中Fe²⁺ 的物质的量浓度各为多少？

Answer 1

分析 （1）硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢和氯化亚铁，依据n=$\frac{m}{M}$=CV计算反应物的物质的量，结合方程式判断反应物过量与不足；
（2）根据气体在溶液中的溶解性可以推算能够收集的气体的体积；
（3）依据方程式FeS+2HCl═FeCl₂ +H₂S计算生成氯化亚铁物质的量，依据c=$\frac{n}{V}$计算二价铁离子浓度．

解答 解：（1）n（FeS）=$\frac{m（FeS）}{M（FeS）}$=$\frac{8.8g}{88g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=0.2L×2.0mol•L^-1=0.4mol，200mL2.0mol/L的盐酸中含义氯化氢物质的量为：0.2L×2mol/L=0.4mol，依据方程式：
  FeS+2HCl═FeCl₂ +H₂S
 1mol   2mol                1mol
 0.1mol 0.4mol            n（H₂S）
依据方程式可知：0.1mol硫化亚铁完全反应需要氯化氢物质的量为0.2mol，所以盐酸过量，
答：反应的方程式：FeS+2HCl═FeCl₂ +H₂S；盐酸过量；
（2）依据方程式：FeS+2HCl═FeCl₂ +H₂S可知，0.1mol硫化亚铁完全反应生成0.1mol硫化氢气体，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0.1mol-0.02mol=0.08mol，
其体积为：V（H₂S）=n（H₂S）×Vm=0.08mol×22.4L/mol=1.8L，
收集到的H₂S气体的体积（标准状况）为1.8L；
答：可收集到的H₂S气体在标况下的体积为1.8L；
（3）参加反应的FeS的物质的量0.1mol，
FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑
1                 1
0.1mol       n（FeCl2）
n（FeCl₂）=0.1mol，C（FeCl₂）=$\frac{n{\;}_{（FeC{l}_{2}）}}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol•L^-1，
答：溶液中FeCl₂的物质的量浓度为0.5mol•L^-1．

点评 本题考查了物质的量浓度、方程式的有关计算，明确以物质的量为核心计算公式是解题关键，题目难度不大．