Question

4．（1）把铁、铝混合物1.66g溶于200ml 5mol/L盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.5mol/L（溶液体积变化忽略不计）．求：
 ①反应中消耗HCl的物质的量
 ②该混合物中铝、铁的物质的量
（2）将10g铁片放入100ml硫酸铜溶液中，溶液中的Cu²⁺全部被还原时，金属固体变为10.8g．求：
 ①剩余的铁的质量
 ②原硫酸铜溶液的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）①利用n=cV，根据反应前HCl的物质的量减去反应后溶液中HCl的物质的量来计算；
②根据金属的质量之和为1.66g及反应中消耗的HCl来列式计算即可；
（2）根据发生的反应：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，利用差量法来计算溶液中硫酸铜的物质的量，进而计算其物质的量浓度．

解答 解：（1）①反应中消耗HCl的物质的量为：0.2 L×5mol•L^-1-0.2 L×4.5mol•L^-1=0.1mol，
答：反应中消耗HCl的物质的量为0.1mol；
②设Al、Fe的物质的量分别为x、y
由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
则Al～3HCl   Fe～2HCl
     x    3x        y    2y
$\left\{\begin{array}{l}{27x+56y=1.66g}\\{3x+2y=0.1mol}\end{array}\right.$，
解得：x=0.02mol、y=0.02mol，
答：该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02mol、0.02mol；
（2）设原溶液中硫酸铜的物质的量为xmol，则：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu△m
       1mol                64g-56g=8g
        xmol               10.8g-10g=0.8g
1mol：xmol=8g：0.8g
解得x=0.1，n（Fe）=n（CuSO₄）=0.1mol，即参加反应的铁的物质的量为0.1mol，所以剩余的铁的质量10g-5.6g=4.4g，
则原溶液中CuSO₄的物质的量浓度=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
答：①剩余的铁的质量为4.4g；
②原硫酸铜溶液的物质的量浓度为1mol/L．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，注意利用差量法来计算，简化计算过程，难度不大．